美国国家标准与技术研究院(NIST)与瑞典查尔姆斯理工大学合作,成功开发出一种新型“量子冰箱”,能够有效冷却量子比特,为量子计算创造更稳定的工作环境。该装置通过热量驱动,自主将目标量子比特冷却至接近绝对零度的极低温,从而显著减少计算错误,提升量子计算的可靠性。
传统方法通常将量子比特冷却至40—49毫开尔文(mK),而此次研究团队成功将温度降至22mK,大幅减少了初始错误,为后续计算节省了大量纠错工作。该量子冰箱基于超导电路,由三个量子比特构成:一个“热”量子比特提供能量,一个“冷”量子比特充当散热器,以及一个需要被冷却的目标量子比特。
这项研究解决了量子计算领域的一大难题——维持量子比特的稳定性。通过有效冷却量子比特至极低温,量子“冰箱”最大限度地减少了热量和辐射对量子比特的干扰,为构建更可靠的量子计算机奠定了基础。