Kuantum buzdolabı kavramı, İsveç’teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi araştırmacılarının geliştirdiği yeni bir yöntemle bilim dünyasında büyük ilgi çekiyor.
Uzmanlar, kuantum sistemlerinin en büyük sorunu olan gürültüyü bu kez sistemi soğutmak için bir araç olarak kullanıyor. Mikrodalga rastgeleliğiyle çalışan bu alışılmadık tasarım, ısıyı devre içinde başarıyla yönlendiriyor.
Kuantum Buzdolabı Gürültüyü Nasıl Kontrol Ediyor?
Kuantum bilgisayarlar, klasik sistemlerin çözemeyeceği karmaşık problemleri halletme potansiyeline sahip. Ancak kübitlerin aşırı hassas yapısı nedeniyle en küçük bir ısı dalgalanması bile bilgiyi yok edebiliyor.
Araştırmacılar, Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışmada “minimal kuantum buzdolabı” adını verdikleri bir sistemi tanıttı. Bu sistem, mikrodalga gürültüsünü kontrollü bir araç gibi kullanarak ısıyı hedeflenen bileşenden uzaklaştırıyor.
Yapay Molekül Deneyin Merkezinde Yer Alıyor
Deney süreci, elektronik devrelerden oluşan süperiletken bir “yapay molekül” üzerinden yürütülüyor. Bu yapı, enerji alışverişini biri sıcak diğeri soğuk iki farklı mikrodalga kanalı üzerinden gerçekleştiriyor.
Üçüncü bir kanal üzerinden sisteme rastgele sinyal dalgalanmaları enjekte edildiğinde, bu gürültü ısı taşınımını başlatan bir anahtar görevi görüyor. Bu yöntemle attowatt mertebesindeki son derece düşük ısı akımları bile hassasiyetle kontrol edilebiliyor.
Mutlak sıfıra yakın Çalışan İşlemciler
IBM ve Google gibi devlerin geliştirdiği kuantum işlemciler, yaklaşık -273 °C gibi mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışıyor. Elektronların dirençsiz hareket etmesi için bu dondurucu ortamın korunması büyük önem taşıyor.
Chalmers ekibinin geliştirdiği bu yeni teknoloji, sadece soğutma yapmakla kalmıyor; ayarlara bağlı olarak bir ısı motoru veya yükselteç olarak da çalışabiliyor. Bu çok yönlülük, geleceğin modüler kuantum mimarileri için kritik bir adım olarak görülüyor.
