První supravodivý kvantový tepelný motor otevírá cestu k masivním kvantovým počítačům

Vědci z Aalto University úspěšně sestrojili první supravodivý kvantový tepelný motor, který dokáže přeměnit teplo v blízkosti absolutní nuly na užitečnou práci.

Vědci z Aalto University úspěšně sestrojili první supravodivý kvantový tepelný motor, který dokáže přeměnit teplo v blízkosti absolutní nuly na užitečnou práci. Tento průlomový objev by mohl zásadně zjednodušit konstrukci rozsáhlých kvantových počítačů a prohloubit naše chápání termodynamiky v kvantovém světě.

Experiment propojuje dvě oblasti fyziky, které obvykle popisují velmi odlišné měřítka: kvantovou mechaniku a termodynamiku. Kvantová mechanika vysvětluje chování hmoty v extrémně malých měřítkách, zatímco termodynamika popisuje, jak se teplo a energie chovají ve větších systémech. Klíčovou otázkou je, jak se známé termodynamické procesy chovají, když do hry vstupují kvantové jevy, jako je tunelování, provázanost a superpozice. Nové zařízení, fungující v ultrachladných kvantových podmínkách, kombinuje transmon qubit, rezonátor a kvantovou chladničku.

Tento miniaturní motor dokázal opakovaně produkovat pozitivní práci, což je významný milník pro výzkum kvantových tepelných motorů. Do budoucna by podobná zařízení mohla fungovat autonomně uvnitř kvantových počítačů, čímž by se potenciálně eliminovalo obrovské množství drahých a hluk produkujících mikrovlnných kabelů. Tím by se výrazně zjednodušila a zlevnila jejich konstrukce, což by mohlo urychlit vývoj kvantových technologií.