科學(xué)家開(kāi)發(fā)“量子溫度計”，超低溫也可精確測量

　瑞典哥德堡查爾莫斯理工大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型溫度計，可以在量子計算過(guò)程中以極高的精度簡(jiǎn)單快速地測量溫度。這一突破為極具價(jià)值的量子計算提供了一個(gè)重要工具，并為量子熱力學(xué)這一激動(dòng)人心的領(lǐng)域的實(shí)驗開(kāi)辟了道路。

　　量子計算機的一個(gè)關(guān)鍵組件是同軸電纜和波導(引導波形的結構)，這是量子處理器和控制它的經(jīng)典電子設備之間的重要連接。微波脈沖沿著(zhù)波導傳播到量子處理器，并在傳播過(guò)程中被冷卻到極低的溫度。波導管還衰減和過(guò)濾脈沖，使極其敏感的量子計算機能夠在穩定的量子狀態(tài)下工作。

　　為了對這種機制進(jìn)行最大限度的控制，研究人員需要確保這些波導不會(huì )因為它們發(fā)送的脈沖上的電子熱運動(dòng)而攜帶噪聲。換句話(huà)說(shuō)，必須測量微波波導管冷端的電磁場(chǎng)溫度，這是控制脈沖被傳送到計算機量子位的點(diǎn)。在盡可能低的溫度下工作可以將量子位發(fā)生錯誤的風(fēng)險降至最低。

　　研究人員表示，這種新的溫度計是一個(gè)超導電路，直接連接到被測波導管的末端，其可能是世界上為此目的在毫開(kāi)爾文范圍內最快、最靈敏的溫度計，可以在波導的接收端直接測量非常低的溫度，其精確度和時(shí)間分辨率極高。

　　標準溫度計是發(fā)展經(jīng)典熱力學(xué)的基礎。而研究人員則希望“在未來(lái)，(新)溫度計會(huì )被視為發(fā)展量子熱力學(xué)的關(guān)鍵?！?/p>