Для того, чтобы квантовые компьютеры могли работать их необходимо охлаждать — эффективно и не внося внешнего шума — источника ошибок в вычислениях. Ключом к решению этой проблемы может стать работа учёных финского Университета Аалто.

В лаборатории QCD (Quantum Computing and Devices) группа профессора Микко Моттонена (Mikko Möttönen) инструментально зарегистрировала квантово-ограниченный, то есть предельно эффективный, перенос тепла на расстояниях до одного метра. Дистанция вроде бы небольшая, однако до сих пор ученые наблюдали квантово-ограниченную теплопередачу на расстояниях, не превышающих толщину человеческого волоса.

«Для компьютерных процессоров метр это чрезвычайно большое расстояние, — заметил Моттонен. — Вряд-ли найдутся желающие построить более крупный процессор».

В отличие от прежних работ, где в качестве носителей тепла использовались электроны, в новом исследовании транспорт тепла осуществляется фотонами. В кремниевый чип площадью один квадратный сантиметр, созданный в лаборатории QCD, интегрирована сверхпроводящая линия для передачи микроволновых фотонов. С двух концов этой магистрали были вмонтированы миниатюрные резисторы. В ходе экспериментов измерялась наведённая разность температур этих резисторов.

О значении этой работы свидетельствует публикация её итогов в наиболее престижном научном журнале по физике, Nature Physics.