VTT 的电子制冷原型正在进行低温测试。
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量子计算机有望解决传统计算机无法解决的问题。 然而,他们面临的一个关键限制是,大多数类型需要笨重、耗能的制冷箱来将量子位保持在接近绝对零的温度。 研究人员表示,现在,运行方式有点像真空管的新设备可以将这些制冷箱的尺寸和功耗削减十分之一。
谷歌、IBM、亚马逊和其他公司正在建造基于超导电路的量子计算机,超导电路必须冷却到接近绝对零。 目前,它们依赖于称为稀释制冷机的大型、复杂、昂贵的系统,该系统使用多级冷却将回路冷却至 1 开尔文或更低。 这些制冷机的复杂性在最冷阶段最为复杂,其中涉及混合液氦的不同同位素。
芬兰的科学家正在开发纯电子制冷方法,而不是泵送低温流体,这种方法可以证明更小、更简单,同时消耗的功率仅为当今系统的十分之一。
位于埃斯波的芬兰 VTT 技术研究中心的 Mika Prunnila 表示:“我们的技术可以帮助业界缩小量子计算机系统的整体规模。”
新型冷却器属于热电子设备类别,以电子形式散发热量。 (真空管通常是热电子发射器。)
热电子冷却器长期以来面临的一个关键问题是物体通常也会以原子振动的形式辐射热量。 在固体材料中,这些振动以称为声子的准粒子形式传播。 如果热电子冷却器与其周围环境完全接触,而不是封闭在真空中,那么它辐射的电子就会加热它接触到的任何东西。 然后,这些加热的环境可以将热量以声子的形式传递回冷却器。