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La nevera más pequeña del mundo podría enfriar los ordenadores cuánticos

Un truco cuántico podría allanar el camino para el frigorífico más pequeño del mundo – construido a escala atómica.  El refrigerador pequeño pero poderoso podría rozar  la frialdad del cero absoluto para mantener los ordenadores cuánticos funcionando sin problemas, según un equipo de físicos teóricos.

Los planos para el dispositivo, diseñado por Noah Linden de la Universidad de Bristol, Reino Unido, y sus colegas, sugieren que el refrigerador podría constar de dos bits cuánticos o qubits, que interactúan con un tercer qubit  de tal manera que podría enfriarse.

Cada qubit tiene dos estados de energía posibles: alto, o «1», y bajo, o «0». Los tres qubits juntos comparten un estado del grupo, como el 110. El equipo del sistema teórico se seleccionará de forma que los estados 101 y 010 del grupo son exactamente iguales en energía, es decir, el sistema puede cambiar entre los dos fácilmente. Luego, el equipo imagina que el qubit primero se adjunta a una fuente de calor, dotándolo de una fuente constante de energía que debería aumentar la probabilidad de que los qubits alcancen el estado 101.  Sin embargo, los qubits interactúan en el nivel cuántico con una consecuencia inesperada de que las probabilidades se inviertan y hacer el estado 010 más probable.  A medida que la probabilidad de que el qubit tercero, esté en el  estado 0 aumente, su temperatura cae. El aumento de la probabilidad es fácil: aumentando el calor en el primer qubit. El trabajo aparecerá en la revista Physical Review Letters.

El equipo dice que el refrigerador podría ser utilizado para enfriar los qubits en un ordenador cuántico, desconectando el ruido térmico que pueden alterar sus delicadas propiedades cuánticas. El refrigerador puede enfriar los qubits en un ordenador cuántico, eliminando el ruido térmico

Sin embargo, para llegar a temperaturas superfrías dentro de un ordenador cuántico, la nevera necesitaría un baño caliente de supercalor. Raymond Laflamme del equipo de la Universidad de Waterloo en Ontario (Canadá), ha elaborado un sistema de refrigeración cuántica que opera bajo principios similares al plan del equipo de Bristol, pero el enfriamiento es impulsado por unos iman externo que actúa sobre los qubits en lugar de calentarlos. Han utilizado su refrigerador para enfriar un átomo de carbono a -95 ° C, pero tienen la intención de acercarse al cero absoluto en futuros experimentos.

Fuente:  News Scientist tech

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Enlace relacionado:

–  Nuevo material que supone avance en la computación cuántica

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