Физики охладили наноэлектронный чип до рекордно низкой температуры

Физики охладили наноэлектронный чип до рекордно низкой температуры

Минимальную температуру работы наноэлектронных устройств понизили до 2, 8 милликельвина. Такой величины удалось добиться в результате охлаждения с помощью адиабатического ядерного размагничивания как самого чипа, так и соединительных элементов. В дальнейшем с помощью подобного подхода можно получить температуры и в 0, 1 милликельвина, пишут ученые в статье в Applied Physics Letters.
Чтобы в наноэлектронном устройстве реализовать неустойчивые квантовые состояния, его температура должна быть близка к абсолютному нулю (это−273, 15 градусов Цельсия). Именно низкая температура позволяет повысить устойчивость квантовых фаз с необычным упорядочением ядерных спинов, а также снижает вероятность декогеренции кубитов в квантовых компьютерах. Однако из-за того, что теплопроводность при таких температурах становится очень маленькой, повышается чувствительность к любым тепловым колебаниям. Поэтому снижение температуры работы наноэлектронных устройств ниже 10 милликельвинов (что всего на 0, 001 градуса выше абсолютного ноля) — довольно сложная задача.
Группа физиков из Швейцарии, Германии и Финляндии под руководством Доминика Цумбюля (Dominik M. Zumbuehl) из Базельского университета предложила новый подход для понижения температуры работы наноэлектронных устройств. Для этого ученые использовали термометр, основанный на эффекте кулоновской блокады. Такой термометр состоит из массива металлических островков, соединенных между собой непроводящими участками. Если к этой системе приложить напряжение, то электроны смогут туннелировать между островками, и измеренная проводимость становится прямым показателем температуры. С помощью такого устройства можно измерять температуры, очень близкие к абсолютному нулю. Ученые предложили использовать подсоединенный к наночипу термометр непосредственно для его охлаждения.


Другие новости
Онлайн-консультант в Telegram
16.02.2018
ООО "Обогрев Люкс"

Онлайн-консультант в Telegram

Есть вопросы по тёплым полам, греющему кабелю, гофрированным трубам, системам контроля протечек, ...