Новости Hardware

Физики ещё сильнее приблизились к абсолютному нулю — вещество охладили до 220 мкК

Учёные из старейшего в Швейцарии Базельского университета установили новый температурный рекорд по сверхсильному охлаждению вещества. Но самым ценным в разработке обещает стать возможность адаптировать применённый подход для охлаждения квантовых процессоров и даже обычных полупроводников.

 Экспериментальная установка (теромодатчик находится по центру рядом с линейкой). Источник изображения: University of Basel

Экспериментальная установка (термодатчик находится по центру рядом с линейкой). Источник изображения: University of Basel

Предложенное решение представляет собой цепь из массива медных островков на кремниевой подложке. Такая же или похожая цепь работает как термометр — измерить рекордно низкую температуру так же сложно, как и её достичь. Охлаждали образец с помощью двух технологий: с помощью магнитных полей и с использованием жидкого гелия.

Главной доработкой холодильной установки стала очень «жёсткая» фиксация образца, которая позволила избавиться от «теплового» влияния со стороны холодильной системы. В процессе работы холодильник на основе гелия создаёт вибрации, которые передаются образцу и не дают ему охлаждаться настолько, насколько он мог бы. Напомним, охладить вещество до близких к абсолютному нулю температур означает максимально замедлить колебания атомов этого вещества. Фактически в игру вступают законы квантовой механики, а квантовые состояния разрушаются при любом «чихе».

Прочно зафиксированный образец сначала накрыли сильным магнитным полем, что упорядочило спины атомов меди и дало возможность эффективно охладить материал, а затем постепенно охладили его с помощью рефрижератора растворения (фиксация образца сыграла на этом этапе). На третьем этапе магнитное поле постепенно свели на нет, что снизило магнитную энергию образца и ещё сильнее уменьшило колебания атомов меди (и ещё немного охладило образец).

 Источник изображения: Physical Review Research

Источник изображения: Physical Review Research

Комбинированное охлаждение позволило добиться нового рекордного значения минимальной температуры — 220 мкК или всего на 220 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. В будущем исследователи хотят использовать свой метод для снижения температуры ещё в десять раз и, в перспективе, адаптировать его для охлаждения полупроводниковых материалов. Это откроет путь к изучению новых квантовых эффектов и разнообразных приложений, таких как оптимизация кубитов в квантовых компьютерах. Добавим, работа опубликована в издании Physical Review Research.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Поддержку NVIDIA DLSS 3 получили уже 14 игр — в декабре грядут новые большие релизы 6 ч.
AMD выпустила графический драйвер Adrenalin 22.11.2 с поддержкой The Callisto Protocol и Need for Speed Unbound 6 ч.
Хоррор Amnesia: The Bunker отправит игроков в бункер с жутким монстром и небывалой свободой действий 8 ч.
«Я повалю тебя словно дерево»: самый быстрый стрелок Японии в трейлере боевой системы Like a Dragon: Ishin! 9 ч.
LEGO Star Wars: The Skywalker Saga, Hello Neighbor 2, High on Life и Potion Craft добавят в Game Pass до середины декабря 10 ч.
Новые карты, оружие и техника: первое сезонное обновление тактического шутера World War 3 зовёт игроков в Китай и Корею 11 ч.
NVIDIA выпустила драйвер GeForce Game Ready 527.37 WHQL с поддержкой Marvel’s Midnight Suns и Need for Speed Unbound 12 ч.
В России хотят обязать Google, Microsoft и других разработчиков браузеров и ОС поддерживать отечественные сертификаты 12 ч.
Инсайдер недвусмысленно намекнул на точную дату выхода Final Fantasy XVI 12 ч.
«Авито Работа» приобрела казахстанский сервис чат-ботов HR Messenger 12 ч.