Un equipo de investigación del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) ha desarrollado un sistema de enfriamiento cuántico en 2D que es capaz de reducir las temperaturas a 100 milikelvins al convertir el calor en voltaje eléctrico. Para que te hagas una idea, esto es una temperatura más baja que la del espacio exterior.
La razón por la que han querido conseguir esto es que los bits cuánticos (qubits) son sensibles al calor y deben enfriarse a menos de 1K, por lo que las temperaturas muy bajas son cruciales en computación cuántica.
«Si piensas en una computadora portátil en una oficina fría, la computadora aún se calentará a medida que opere, causando que la temperatura de la habitación aumente también. En los sistemas de computación cuántica, actualmente no hay un mecanismo para evitar que este calor perturbe los qubits,» explica Gabriele Pasquale, estudiante de doctorado de LANES, a Ferretería de Tom.
Este innovador sistema de enfriamiento en 2D ya es asombroso de por sí por su capacidad de enfriar hasta 100K, pero lo que lo hace todavía más increíble es que lo hace con la misma eficiencia que las tecnologías de enfriamiento actuales que funcionan a temperatura ambiente.
«Somos los primeros en crear un dispositivo que iguala la eficiencia de conversión de las tecnologías actuales, pero que opera a los campos magnéticos bajos y las temperaturas ultrabajas requeridas para los sistemas cuánticos. Este trabajo es realmente un paso adelante», celebra Pasquale.
El dispositivo opera utilizando el efecto Nernst, un fenómeno termomagnético donde se genera un campo eléctrico en un conductor que tiene tanto un campo magnético como dos temperaturas diferentes a cada lado del material.
Lo llamativo es cómo está construido: cuenta con solo unos pocos átomos de grosor que hace que el nuevo material se comporte como un objeto bidimensional, y la combinación de grafeno y la estructura delgada en 2D le permitió lograr un rendimiento altamente eficiente.
Además, el sistema de enfriamiento cuántico en 2D está hecho de electrónica fácilmente manufacturable, lo que puede facilitar mucho ser agregado a computadoras cuánticas en otros laboratorios que requieren tales temperaturas bajas.
«Estos hallazgos representan un avance importante en la nanotecnología y tienen el potencial de desarrollar tecnologías avanzadas de enfriamiento esenciales para la computación cuántica a temperaturas de milikelvin. Creemos que este logro podría revolucionar los sistemas de enfriamiento para las tecnologías del futuro», agrega Pasquale.
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