Hu bing qing
Các thí nghiệm về phân loại lượng tử và thiên văn học
Theo trang web khoa học thú vị của hoa kỳ ngày 27, các thí nghiệm trong việc sắp xếp lượng tử và nghiên cứu thiên văn thường phải được tiến hành trong môi trường không tuyệt đối, để có thể và ngăn chặn các thiết bị dễ bị tổn thương nhất khỏi các yếu tố như sự thay đổi nhiệt độ, được gọi là "Chill Big". Nhưng thiết bị điều hòa không khí được sử dụng để đạt được cùng một nhiệt độ cao và không hiệu quả. Hiện nay, các nhà khoa học tại viện nghiên cứu kỹ thuật và tiêu chuẩn quốc gia (NIST) đã phát triển một loại máy làm lạnh mới có thể tăng nhiệt độ "cực lạnh" lên từ 1.7 đến 3.5 lần. Điều này không chỉ tiết kiệm được rất nhiều năng lượng, mà còn thúc đẩy công nghệ lượng tử. Bài báo này được đăng trong số mới nhất của tạp chí nature communications. Một tủ lạnh gia dụng truyền thống hoạt động thông qua quá trình làm mát và ngưng tụ, điều khiển chất làm lạnh lỏng thông qua một ống dẫn đặc biệt được gọi là ống làm bay hơi. Chất làm lạnh bốc hơi làm loãng nhiệt, làm nóng bên ngoài tủ lạnh, và chất làm lạnh bốc hơi đi qua máy nén khí và trở thành chất lỏng. Máy làm lạnh ống dẫn xung (PTR) thông qua quá trình tương tự, nhưng sử dụng khí helium để đạt được khả năng phóng nhiệt tốt hơn. Các nhà khoa học sử dụng điện lạnh PTR trong hơn 40 năm. Nhưng nhà khoa học NIST cho rằng máy làm lạnh này kém hiệu quả và chỉ đạt hiệu suất tối ưu ở nhiệt độ cơ bản (thường gần 4 kelvin). Nhiệt độ "cực lạnh" có thể tiêu tốn rất nhiều năng lượng và mất rất nhiều thời gian. Trong nghiên cứu mới nhất, đội NIST nhận ra rằng việc điều chỉnh thiết kế máy nén và thiết bị làm lạnh có thể cải thiện hiệu quả sử dụng helium trong PTR. Kế hoạch thiết kế của họ bao gồm một cái van mà khi nhiệt độ giảm xuống, nó sẽ nở ra để tránh lãng phí khí helium. Kết quả cho thấy PTR đạt được nhiệt độ "cực lạnh" cao gấp từ 1.7 đến 3.5 lần. Các nhà nghiên cứu cho rằng máy làm lạnh này có thể tiết kiệm được 27 gigawatts điện mỗi năm, giảm 30 triệu đô la phí tiêu thụ năng lượng toàn cầu, và làm thí nghiệm ở CUORE mất ít nhất một tuần. CUORE, ở ý, được dùng để tìm những sự kiện hiếm, như là hình thức phân hạch phóng xạ chỉ được chứng minh trên lý thuyết. Để cơ sở thí nghiệm có kết quả chính xác hơn, nhiễu sóng phải lớn nhất có thể. Ngoài ra, vì các bit lượng tử nhạy cảm và cần phải cách ly chúng khỏi các nhiễu sóng môi trường càng nhiều càng tốt, nên máy làm lạnh mới này cũng góp phần thúc đẩy sự đổi mới kỹ thuật trong điện toán lượng tử.