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世界上第一个超导量子热机可以帮助建造更大的量子计算机
科学家们通过创造世界上第一个超导量子热机，向更强大的量子计算机迈出了重要一步。这种微型设备由芬兰阿尔托大学的研究人员开发，表明热量可以被控制并在超导量子电路内转化为有用的功。这一突破最终可能使未来的量子计算机成为现实。世界上第一个超导量子热机可以帮助建造更大的量子计算机首先出现在《Knowridge Science Report》上。
来源:Knowridge科学报告科学家们通过创造世界上第一个超导量子热机，向更强大的量子计算机迈出了重要一步。
这个微型设备由芬兰阿尔托大学的研究人员开发，表明热量可以被控制并在超导量子电路内转化为有用的功。
这一突破最终可能使未来的量子计算机更简单、更便宜、更高效。
这项发表在《自然通讯》上的研究也为科学家们提供了一种探索量子热力学的新方法，这是一个不断发展的领域，将热能定律与量子力学的奇怪行为结合起来。
热力学解释了热量如何转化为有用的能量。它是蒸汽机、汽车发动机和发电厂等常见机器背后的科学。
另一方面，量子力学描述了物质在极小的尺度上的行为，其中粒子可以表现出不寻常的特性，例如叠加和量子隧道效应。
研究人员长期以来一直想知道这两个物理学领域如何协同工作。构建量子热机为研究这个问题提供了一种实用的方法，同时也创造了有利于未来量子设备的技术。
研究小组在超导电路内建造了一个微型热机，冷却至略高于绝对零的温度。该设备的中心是一个传输量子比特，它是当今许多量子计算机中使用的关键构建块之一。
该发动机遵循奥托循环，与许多汽车发动机中使用的基本热力循环相同。然而，它不燃烧燃料，而是使用即使在超冷量子条件下也存在的微量热量。
为了使引擎工作，研究人员将量子位连接到量子电路冰箱，这是一种特殊的设备，可以在需要时加热或冷却量子位。通过使用精确定时的脉冲仔细控制这一过程，他们引导发动机完成重复的操作循环并监控其行为。