Международная исследовательская группа представила новый материал, способный охлаждать квантовые компьютеры. Этот материал может стать альтернативой дефицитному жидкому гелию, который сейчас используется в качестве теплоносителя. Квантовые компьютеры необходимо довести до почти абсолютного нуля (-273°C), чтобы стабилизировать содержащиеся в них кубиты.
Изображение из открытых источниковИзотоп гелий-3 является особенно хорошим теплоносителем и используется в особо крайних случаях — в квантовых компьютерах или при хранении атомных боеголовок. Чтобы найти замену гелию-3, ученые исследовали твердые материалы и наткнулись на «сверхтвердый» материал на основе кобальта (Na2BaCo(PO4)2).
Чтобы охладить материал, исследователи применили магнитное поле и медленно уменьшали его, что привело к снижению температуры материала. Это явление известно как магнитокалорический эффект. Как обнаружили исследователи, материал остыл до температуры значительно ниже 1 Кельвина (-272,15°C).
Это означает, что существует вероятность использования материала в качестве охлаждающего вещества. Однако существуют ограничения. Материал должен использоваться в среде, уже охлажденной до температуры 4 Кельвина (-269,15°C). Открытие материала может значительно продвинуть исследования. Оно было опубликовано в журнале Nature.
Материал выглядит как кристаллы пурпурного цвета. Фото: Wei Li
Группу возглавляли исследователи из Китая, которые заинтересованы в замене жидкого гелия в качестве охлаждающей жидкости. В настоящее время Китай импортирует редкий изотоп гелий-3. Китай не имеет гелия-3 и полагается на поставки из России и США. Таким образом, новый материал может обеспечить государству независимость в столь важном материале.
Большинство квантовых компьютеров используют для своих вычислений так называемые квантовые биты (кубиты). Однако эти кубиты очень нестабильны и могут быть легко повреждены нагреванием, поэтому важно поддерживать их температуру близкой к абсолютному нулю (0 Кельвинов).
