Termometer Superkonduktor Baru Dapat Mempercepat Pengembangan Komputer Kuantum

June 2, 2021 Game  No comments

Sampai saat ini, para peneliti hanya dapat mengukur suhu ini secara tidak langsung, dengan penundaan yang relatif besar. Sekarang, dengan termometer baru para peneliti Chalmers, suhu yang sangat rendah dapat diukur langsung di ujung penerima pandu gelombang – sangat akurat dan dengan resolusi waktu yang sangat tinggi.TerasKaltim

Quantum Thermometer

“Termometer kami adalah sirkuit superkonduktor, yang terhubung langsung ke ujung pandu gelombang yang diukur. Ini relatif sederhana – dan mungkin termometer tercepat dan paling sensitif di dunia untuk tujuan khusus ini pada skala milikelvin,” kata Simone Gasparinetti, Asisten Profesor di Laboratorium Teknologi Quantum, Universitas Teknologi Chalmers.
Penting untuk mengukur kinerja komputer kuantum

Para peneliti di Wallenberg Center for Quantum Technology, WACQT, memiliki tujuan untuk membangun komputer kuantum – berdasarkan sirkuit superkonduktor – dengan setidaknya 100 qubit yang berfungsi dengan baik, melakukan perhitungan yang benar pada tahun 2030. Ini membutuhkan suhu kerja prosesor yang mendekati absolut nol, idealnya hingga 10 milikelvin. Termometer baru memberi para peneliti alat penting untuk mengukur seberapa baik sistem mereka dan kekurangan apa yang ada – langkah yang diperlukan untuk dapat menyempurnakan teknologi dan mencapai tujuan mereka.
Simone Gasparinetti

Simone Gasparinetti, Asisten Profesor di Departemen Mikroteknologi dan Nanosains, Universitas Teknologi Chalmers dan Investigator Utama dari Wallenberg Center for Quantum. “Setiap hadiah foton dapat merusak qubit Anda. Pada frekuensi operasi biasa, peningkatan suhu sederhana dari 20mK ke 30mK berarti 50 kali lebih banyak foton termal, dan dengan demikian risiko kesalahan 50 kali lebih tinggi.” Kredit: Claudia Castillo Moreno/Universitas Teknologi Chalmers

“Suhu tertentu sesuai dengan jumlah foton termal tertentu, dan jumlah itu menurun secara eksponensial dengan suhu. Jika kami berhasil menurunkan suhu di ujung pandu gelombang memenuhi qubit hingga 10 milikelvin, risiko kesalahan dalam qubit kami berkurang secara drastis,” kata Per Delsing, Profesor di Departemen Mikroteknologi dan Nanosains, Universitas Teknologi Chalmers, dan pemimpin WACQT.

Pengukuran suhu yang akurat juga diperlukan bagi pemasok yang harus dapat menjamin kualitas komponennya, misalnya kabel yang digunakan untuk menangani sinyal hingga ke status kuantum.
Peluang baru di bidang termodinamika kuantum

Fenomena mekanika kuantum seperti superposisi, keterjeratan dan dekoherensi berarti sebuah revolusi tidak hanya untuk komputasi masa depan tetapi juga berpotensi dalam termodinamika. Mungkin saja hukum termodinamika entah bagaimana berubah ketika bekerja di skala nano, dengan cara yang suatu hari nanti dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan mesin yang lebih kuat, pengisian baterai yang lebih cepat, dan banyak lagi.

“Selama 15-20 tahun, orang telah mempelajari bagaimana hukum termodinamika dapat dimodifikasi oleh fenomena kuantum, tetapi pencarian keunggulan kuantum asli dalam termodinamika masih terbuka,” kata Simone Gasparinetti, yang baru-baru ini memulai kelompok penelitian dan rencananya sendiri. untuk berkontribusi pada pencarian ini dengan serangkaian eksperimen baru.

Termometer baru dapat, misalnya, mengukur hamburan gelombang mikro termal dari sirkuit yang bertindak sebagai mesin panas kuantum atau lemari es.

“Termometer standar sangat penting untuk mengembangkan termodinamika klasik. Kami berharap mungkin, di masa depan, termometer kami akan dianggap sebagai sangat penting untuk mengembangkan termodinamika kuantum, ”kata Marco Scigliuzzo, mahasiswa doktoral di Departemen Mikroteknologi dan Nanosains, Universitas Teknologi Chalmers.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>