Группа исследователей из Университета Гренобль-Альп во Франции и Центра передовых технологий квантовой технологии в Финляндии разработала тепловой клапан, который может помочь предотвратить перегрев квантовых компьютеров.

Одна из ключевых целей исследования заключалась в том, чтобы показать, как можно управлять количеством тепла в квантовом компьютере. Чтобы сконструировать тепловой клапан, который будет контролировать потоки тепла, исследователи поместили золотую наночастицу между двумя металлическими контактами, используя ее в качестве соединения. Эта наночастица настолько мала, что ее можно использовать на одном энергетическом уровне, чтобы она действовала как более крупный искусственный атом с несколькими доступными энергетическими уровнями.

Если правильно настроить внешние параметры, то можно сделать так, чтобы электроны в одном из контактов проходили только через один из уровней этого искусственного атома и достигали другого контакта. Таким образом, одноуровневая квантовая точка действует как мост между двумя металлическими контактами, – Ло Гулло, один из исследователей.

При разработке устройства исследователям пришлось преодолеть ряд технических проблем. Например, им нужно было разработать стратегию локального измерения температуры (и разницы температур) внутри квантового устройства. В результате они смогли собрать эти измерения и, таким образом, лучше понять, как регулируется тепло внутри квантовых устройств.

В будущем тепловой клапан, разработанный группой исследователей, может повысить надежность и безопасность квантовых устройств, снизив риск перегрева.