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    La interferencia como nuevo método para enfriar dispositivos cuánticos

    Un sistema mecánico está acoplado a dos cavidades electromagnéticas y un baño de calor, se propone como una realización. En este modelo, los dos sistemas también están conectados a sus propios baños térmicos. Crédito:Shabir Barzanjeh, André Xuereb y Matteo Aquilina

    Los físicos teóricos proponen utilizar la interferencia negativa para controlar el flujo de calor en los dispositivos cuánticos. Su estudio ha sido publicado en Cartas de revisión física .

    Las partes de la computadora cuántica son sensibles y deben enfriarse a temperaturas muy bajas. Su tamaño los hace especialmente susceptibles a los aumentos de temperatura derivados del ruido térmico del entorno y el provocado por otros componentes cercanos. Dr. Shabir Barzanjeh, un postdoctorado en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (IST Austria), junto con el Dr. André Xuereb de la Universidad de Malta y Matteo Aquilina del Centro Aeroespacial Nacional de Malta ha propuesto un método novedoso para mantener frescos los dispositivos cuánticos. Su enfoque teórico se basa en la interferencia cuántica.

    Normalmente, si se coloca un objeto más caliente al lado de uno más frío, el calor solo puede fluir del objeto más caliente al más frío. Por lo tanto, enfriar un objeto que ya está más frío que su entorno requiere energía. Un nuevo método para enfriar los elementos de los dispositivos cuánticos como los qubits, los diminutos bloques de construcción de las computadoras cuánticas, Ahora un grupo de físicos demostró teóricamente que funciona.

    "Esencialmente, el dispositivo que proponemos funciona como un frigorífico. Pero aquí, estamos usando un principio mecánico cuántico para realizarlo, "explica Shabir Barzanjeh, el autor principal del estudio y postdoctorado en el grupo de investigación del profesor Johannes Fink. En su papel estudiaron cómo fluye el ruido térmico a través de los dispositivos cuánticos e idearon un método que puede evitar que el flujo de calor caliente el sensible dispositivo cuántico. Usaron un disipador de calor conectado a ambos dispositivos, mostrando que es posible controlar su flujo de calor de manera que cancele el calor proveniente del objeto caliente directamente al frío a través de una interferencia cuántica especial.

    "Hasta aquí, los investigadores se han centrado en controlar la señal, pero aquí, estudiamos el ruido. Esto es bastante diferente porque una señal es coherente, y el ruido no lo es ". Con respecto a la implementación práctica del mecanismo que agrega el cambio de fase al ruido térmico, Shabir Barzanjeh tiene algunas ideas, incluyendo un objeto mecánico que vibra, o presión de radiación para controlar la oscilación. "Ahora es el momento de que los experimentales verifiquen la teoría, " él dice.

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