.A New Way To Cool Quantum Computers Could Change How They’re Built

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B메모 2602141138_소스1.재해석【】

소스1.
https://scitechdaily.com/a-new-way-to-cool-quantum-computers-could-change-how-theyre-built/

 

.A New Way To Cool Quantum Computers Could Change How They’re Built


양자 컴퓨터를 냉각하는 새로운 방법이 양자 컴퓨터 설계 방식을 바꿀 수 있다

Quantum Refrigerator in a Superconducting Quantum Circuit

_연구진은 제어된 마이크로파 노이즈를 이용하여 냉각기, 열기관 또는 증폭기로 작동할 수 있는 양자 냉장고를 개발했습니다. 이 접근 방식은 양자 회로 내부에서 열을 직접 관리하는 새로운 방법을 제시합니다.

1-2.
_양자 기술은 신약 개발, 인공지능 , 물류, 보안 통신 등 사회의 핵심 영역을 혁신할 잠재력을 지니고 있습니다 . 하지만 이러한 가능성에도 불구하고, 실용적인 응용을 가로막는 주요 공학적 난관이 여전히 존재합니다.

가장 심각한 과제 중 하나는 양자 컴퓨팅 의 기반이 되는 매우 민감한 양자 상태를 제어하는 ​​것입니다 .

1-3.
초전도 양자 컴퓨터는 이러한 난제를 극단적인 수준으로 끌어올립니다. 제대로 작동하려면 절대 영도 에 가까운 온도 (약 -273°C)까지 냉각해야 합니다.

_이처럼 극저온에서는 전기 저항이 사라지고 전자가 자유롭게 흐르며, 큐비트가 정보를 전달하는 양자 상태를 안정적으로 형성할 수 있습니다.

_하지만 문제는 큐비트가 미세한 온도 변화, 원치 않는 전자기 신호, 또는 일상적인 배경 소음에 노출되면 정보를 순식간에 잃어버릴 수 있다는 것입니다.

2.확장성 문제 및 열 문제
_양자 컴퓨터가 실제 문제를 해결하려면 훨씬 더 많은 큐비트가 필요하지만, 장치가 커질수록 소음과 잡음이 균일하게 발생하지 않도록 유지하기가 더 어려워집니다.

회로가 커질수록 열과 잡음이 퍼져나갈 경로가 많아져 양자 정보가 손실될 위험이 커집니다.

_"많은 양자 장치는 궁극적으로 에너지의 전달 및 소산 방식에 의해 제한됩니다.

이러한 경로를 이해하고 측정할 수 있게 되면 열 흐름을 예측하고 제어하며 심지어 유용하게 활용할 수 있는 양자 장치를 설계할 수 있습니다."라고 찰머스 공과대학교 양자 기술 박사 과정 학생이자 이번 연구의 주저자인 사이먼 순델린은 말합니다.

 

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2-1.소음을 이용한 냉각

_네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 에 발표된 연구에서 찰머스 대학교 연구팀은 기존 전략을 뒤집은 "최소한의" 양자 냉장고를 개발했다고 보고했습니다.

기존 방식처럼 노이즈 억제에 모든 노력을 기울이는 대신, 제어된 노이즈를 이용하여 열 전달을 예측 가능하게 유도하는 것입니다.

ㅡb1.【제어된 노이즈가 초전도체 회로의 인공분자인 셈인듯...말되네!!허허.

1132.】

2-2.
_"물리학자들은 오랫동안 브라운 냉각이라는 현상, 즉 무작위적인 열 변동을 이용하여 냉각 효과를 낼 수 있다는 아이디어에 대해 추측해 왔습니다.

ㅡa1.【 입자의 exemple1.msbase4. 내에 진로이동의 그래픽에서 자연의 분자적 브라운 운동은 브라운 냉각 개념으로도 해석할 수 있을 것 같다. 허허. 2602141101.

exemple1.
01100716
15080902
14051203
04110613

ㅡ여기서 브라운 운동의 단위가 인공분자이고 초전도체 회로이면,
>>(_분자는 자연 분자의 거동을 모방하지만, 원자가 아닌 미세한 초전도 회로로 구성되어 있습니다.)

ㅡ마치, exemple.msbase4.power를 연상 시키고, 그 단위들이 초전도체 exemple1.을 연상 시킨다. 이는 무한대의 잠재력을 가졌다.

exemple2.
01000000>vixer.a3
00000100>
00000001<vixxa.a6
00010000<

ㅡexemple1.의 브라운 운동운동 exemple2.로 완전 분해된다. 으음.2602141113.

ㅡ더욱 흥미로운 사실은 exemple2.의 01이 초대규모 암흑의 별. 초전도체 회로의 거대 인공분자일 수 있다는 점이여. 으음. 1118.

그러면 인공분자 암흑별들을 통해서 exemple1.power의 브라운 운동을 하면,

그 냉각효과는 가히 우주의 변방 절대온도 수준이 아니겠나?? 추측된다. 쩌어업!!1117.21.


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_우리의 연구는 지금까지 이 개념을 가장 근접하게 구현한 사례입니다."라고 찰머스 공과대학 부교수이자 이번 연구의 책임 저자인 시몬 가스파리네티는 말합니다.

2-3.
_이 장치의 핵심은 찰머스 공과대학 나노제조 연구실에서 개발한 초전도 인공 분자입니다. 이 분자는 자연 분자의 거동을 모방하지만, 원자가 아닌 미세한 초전도 회로로 구성되어 있습니다.

_연구진은 이 인공 분자를 여러 마이크로파 채널에 연결하고 좁은 주파수 범위 내에서 무작위 변동으로 제어된 마이크로파 잡음을 추가함으로써 열과 에너지가 시스템을 통해 이동하는 방식을 매우 정밀하게 제어할 수 있습니다.

3.초소형 규모에서의 정밀한 열 제어

_"두 개의 마이크로파 채널은 각각 뜨거운 열원과 차가운 열원 역할을 하지만, 핵심은 세 번째 포트를 통해 제어된 노이즈를 주입할 때만 이 두 열원이 효과적으로 연결된다는 점입니다.

_주입된 노이즈는 인공 분자를 통해 열원 사이의 열 전달을 가능하게 하고 촉진합니다. 우리는 아토와트, 즉 10⁻¹⁸ 와트 수준의 극히 미세한 열 흐름을 측정할 수 있었습니다.

_만약 이처럼 작은 열 흐름으로 물방울 하나를 데운다면, 물방울의 온도가 섭씨 1도 상승하는 데 우주의 나이만큼 걸릴 것입니다 . "라고 순델린은 설명합니다.

ㅡa2.【exemple1.power의 우주간 1000억 광년 거리를 빛보다 빠르게 얽힘 susqer이동으로 순간적으로 통과하는데 ,

'절대온도 0k에서 1k조차도 전혀 오르지 않았다'는 뜻이다. 이는 황당한 언어유희의 과장법 같아 보이지만, exemple1.2.로 설명된 이론적으로는 전혀 틀리지 않다. 허허. 2602141126.30.

3-1.
_이 장치는 저장소 온도를 조절하고 미세한 열 흐름을 추적할 수 있기 때문에 냉장고, 열기관 또는 열 전달 증폭기 등 다양한 작동 모드를 전환할 수 있습니다.

_이러한 유연성은 대형 양자 프로세서에 중요한데, 양자 프로세서에서는 가장 뜨거운 부분이 극저온 용기의 가장자리가 아니라 큐비트를 제어하고 측정하는 바로 그 위치에서 발생하는 경우가 많기 때문입니다.

3-2.
_"이번 연구 결과는 기존 냉각 시스템으로는 도달할 수 없는 규모에서 양자 회로 내부의 열을 직접 제어하는 ​​데 중요한 진전이라고 생각합니다.

_이처럼 미세한 규모에서 열을 제거하거나 다른 방향으로 전환할 수 있게 됨으로써 더욱 안정적이고 견고한 양자 기술을 구현할 수 있게 될 것입니다."라고 찰머스 공과대학 양자 기술 연구원이자 이번 연구의 공동 저자인 아미르 알리는 말했습니다.

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