電子產品的下一個重大突破可能是量子計算機,這將大幅度提高數字化記憶體容量,使科學家能夠開始解決古典計算機現在無法處理的問題。像IBM這樣的公司正在開始取得進展,但實際的量子計算機成為現實還有很多障礙。芬蘭阿爾托大學的一個團隊可能已經清除了其中一個障礙,開發了一種納米級冰箱來幫助冷卻組件。
在普通計算機中,信息被存儲為一個位,可以是一個1或一個零。但是,在量子計算機難以置信的世界中,信息即一個“量子位”,可以同時一個1和一個零,糾纏的量子位鏈存儲信息可以以指數方式增加電腦系統功率,這將大大提升量子計算機系統發熱量,現在,Aalto團隊在量子計算機冷卻系統方面取得突破。
這種技術突破核心是隧道電子從量子設備中捕獲光子,以將系統降溫。研究人員表示,量子計算機當中,信息初始化之前必須達到的微妙狀態得到準確的計算,所以它們容易受到熱量的影響,為此研究人員設定了一個方法來冷卻它們,以保持系統運行順利。
他們的方法利用隧道電子。在這種情況下,研究人員仔細地給電子施加微幅能量,讓它們直接穿過2納米厚的絕緣體,迫使他們從量子器件中借用能量,使其冷卻下來。
為了測試他們的設備,該團隊沒有使用真正的量子位,而是使用了類似功能的超導諧振器。未來,研究人員計劃進入實際的量子位,并調整設備,使其可以更快地打開和關閉,并在較低的溫度下工作。該研究結果已經發表在自然傳播雜志上。