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.

К использованию для охлаждения адиабатического размагничивания, и, тем более адиабатического ядерного размагничивания, приходится прибегать только при необходимости совсем низких температур. Обычно же для снижения температуры используют жидкие газы, например, в криогенной технике часто используется жидкий гелий, который добывают из природного газа или редких месторождений. С помощью него можно получать температуры около 4, 2 кельвина. А если откачивать пары газа над свободной поверхностью жидкости, можно довести температуру даже до значения в 0, 7 кельвина.


Другие новости