美国国家标准与技术研究院与瑞典查尔姆斯理工大学联合开发了一种新型量子冰箱，利用热量驱动，能将量子比特冷却至接近绝对零度的极低温。该装置基于超导电路，由三个量子比特构成，通过热量子比特将目标量子比特的热量泵入冷量子比特，实现自动冷却。相较传统方法，该量子冰箱能将量子比特冷却至更低的22mK，显著减少计算错误，为量子计算的可靠性和稳定性提供了重要保障，解决了量子计算领域的一大难题。

🌡️ 新型量子冰箱采用热驱动方式，能将量子比特冷却至极低温，减少计算错误，提升量子计算的可靠性。

❄️ 该冰箱基于超导电路，由三个量子比特构成：一个热量子比特提供能量，一个冷量子比特充当散热器，以及一个需要被冷却的目标量子比特。

🔄 通过热量子比特将目标量子比特的热量泵入冷量子比特，实现自动冷却，无需过多外部控制，为量子计算的稳定性提供保障。

🔬 相比传统方法，该量子冰箱能将量子比特冷却至更低的22mK，显著减少了初始错误，为后续计算节省了大量的纠错工作量。

IT之家 1 月 15 日消息，美国国家标准与技术研究院（NIST）携手瑞典查尔姆斯理工大学，开发出一种新型“量子冰箱”，能有效冷却量子比特，为量子计算创造“干净”的工作空间。

该装置利用热量驱动，自主将目标量子比特冷却至接近绝对零度的极低温，从而减少计算错误，提升量子计算的可靠性。

为了“擦除”或重置超导量子比特，即把它们恢复到最低能量状态，通常需要将它们冷却至接近绝对零度。传统上，最佳的重置方式可以达到 40—49 毫开尔文（mK）的温度。

此次研究团队实现了更佳成绩：将量子比特冷却至 22mK，显著减少了初始错误，为后续的计算过程节省了大量纠错工作量。

IT之家援引新闻稿报道，该量子冰箱基于超导电路，由三个量子比特构成：一个“热”量子比特提供能量，一个“冷”量子比特充当散热器，以及一个需要被冷却的目标量子比特。

在实际的量子计算机中，如果充当“黑板”（chalkboard）的计算量子比特温度过高，“热”量子比特将目标量子比特的热量泵入“冷”量子比特（散热器），从而冷却目标量子比特至接近基态，清除计算残留，为下一次计算做好准备。该过程自动运行，只需极少的外部控制或额外资源，即可维持计算量子比特的计算能力。

这项研究解决了量子计算领域的一大难题 —— 维持量子比特的稳定性。通过有效冷却量子比特至极低温，量子“冰箱”能最大限度地减少热量和辐射对量子比特的干扰，从而降低计算错误率，为构建更可靠的量子计算机奠定了基础。