一種新型的高精度溫度計可用于量子計算機的快速測溫。
瑞典哥德堡查爾默斯理工大學的研究人員開發了新型溫度計，它可以在量子計算過程中以高精度和高速度直接測量溫度，據《每日科學》網站23日報道，相關研究成果發表在《物理評論X》雜志上，這一新穎的測溫概念依賴于共振驅動量子發射器的相干和非相干散射之間的相互作用。發射極與被測波導的端部強耦合。然而，波導中的熱光子會導致連續記錄的相干散射信號顯著減少。通過這種方式，研究人員可以讀取微波波導傳播模式中光子的數量——對應于溫度。它是由工作在千兆赫茲頻率的超導電路實現的，具有結構簡單、帶寬大、靈敏度高、功耗小等特點。
量子力學現象，如疊加、糾纏和退相干，不僅意味著未來計算的一場革命，而且可能是熱力學的一場革命。在納米尺度上工作時，熱力學定律可能會發生一定程度的變化，這可能會被用來生產更強大的發動機和未來充電速度更快的電池。現在，有了新的溫度計，科學家可以測量作為量子熱機或冰箱的電路對熱微波的散射。
研究人員說，這一突破為量子計算提供了一個有價值的基準工具，為量子熱力學領域的實驗打開了一扇新的大門。
“我們的溫度計是超導電路，可以直接連接到被測波導管的末端。它可能是世界上最快、最靈敏的溫度計，單位為毫開爾文。”助理教授西蒙尼·加斯帕雷內蒂說。
研究人員的目標是到2030年建立一個基于超導電路的量子計算機——至少有100個功能良好的量子位可以進行正確的計算。它要求處理器的工作溫度接近絕對零度，理想的最低溫度是10毫開爾文。新的溫度計為研究人員提供了一個重要的工具來測量他們系統的優缺點。報告說，這是改進技術和實現目標的必要步驟。
該大學微技術與納米科學系教授佩爾·德辛說：“一定的溫度對應于給定數量的熱光子，熱光子隨溫度呈指數下降。如果我們成功地將波導與量子位相遇的溫度降低到10毫開爾文，我們的量子位錯誤風險將大大降低。”
