«Для управления электричеством используют электронные диоды, транзисторы и усилители. Мы хотим делать то же самое с тепловыми потоками, конструировать логические термальные схемы по образу и подобию электронных схем, — сообщает Карл Жулен (Karl Joulain). — Это позволит установить контроль над тепловыми потерями, включать их и выключать, усиливать и модулировать».

Вместе с коллегами из Университета Пуатье и CNRS во Франции он опубликовал статью о квантовом термическом транзисторе в недавнем номере Physical Review Letters.

Разработанное французскими исследователями устройство состоит из трёх двухуровневых подсистем, каждая из которых может находиться в состоянии со спином, направленным вверх или вниз. Любая система может контролировать приток тепла в две другие, вызывая переключение их спинов. Хотя термические транзисторы были известны и раньше, этот стал первым, состоящим из квантовых объектов. Остальные изготавливались из макроскопических материалов, в том числе с изменяющейся фазой.

Новый транзистор можно применять для управления тепловыми потоками в наноструктурах, образованных из квантовых объектов. В будущем, такое устройство можно будет изготавливать в виде квантовых точек, внедрённых в наночастицы.

Дальнейшая работа будут нацелены на оптимизацию устройства и подготовку эксперимента на квантовом уровне. Пока функции квантового термического транзистора демонстрировались только теоретически.