I fisici teorici propongono di utilizzare l'interferenza negativa per controllare il flusso di calore nei dispositivi quantistici. Il loro studio è stato pubblicato in Lettere di revisione fisica .

Le parti del computer quantistico sono sensibili e devono essere raffreddate a temperature molto basse. La loro dimensione li rende particolarmente suscettibili agli aumenti di temperatura dovuti al rumore termico nell'ambiente circostante ea quello causato da altri componenti nelle vicinanze. Dottor Shabir Barzanjeh, un postdoc presso l'Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), insieme al dottor André Xuereb dell'Università di Malta e Matteo Aquilina del Centro aerospaziale nazionale di Malta ha proposto un nuovo metodo per mantenere freschi i dispositivi quantistici. Il loro approccio teorico si basa sull'interferenza quantistica.

Normalmente, se un oggetto più caldo viene posizionato accanto a uno più freddo, il calore può fluire solo dall'oggetto più caldo a quello più freddo. Perciò, raffreddare un oggetto che è già più freddo dell'ambiente circostante richiede energia. Un nuovo metodo per raffreddare gli elementi dei dispositivi quantistici come i qubit, i minuscoli mattoni dei computer quantistici, è stato ora teoricamente dimostrato di funzionare da un gruppo di fisici.

"Essenzialmente, il dispositivo che proponiamo funziona come un frigorifero. Ma qui, stiamo usando un principio della meccanica quantistica per realizzarlo, " spiega Shabir Barzanjeh, l'autore principale dello studio e postdoc nel gruppo di ricerca del professor Johannes Fink. Nella loro carta, hanno studiato come il rumore termico fluisce attraverso i dispositivi quantistici e hanno ideato un metodo che può impedire al flusso di calore di riscaldare il sensibile dispositivo quantistico. Hanno usato un dissipatore di calore collegato a entrambi i dispositivi, mostrando che è possibile controllare il suo flusso di calore in modo tale che annulli il calore proveniente dall'oggetto caldo direttamente a quello freddo tramite una speciale interferenza quantistica.

"Finora, i ricercatori si sono concentrati sul controllo del segnale, ma qui, studiamo il rumore. Questo è molto diverso, perché un segnale è coerente, e il rumore no." Per quanto riguarda l'implementazione pratica del meccanismo che aggiunge lo sfasamento al rumore termico, Shabir Barzanjeh ha alcune idee, compreso un oggetto meccanico che vibra, o pressione di radiazione per controllare l'oscillazione. "Ora è il momento per gli sperimentali di verificare la teoria, " lui dice.