Computadores quânticos precisam operar em temperaturas próximas do zero absoluto para funcionar. O desafio é que os próprios sistemas de resfriamento geram ruído, capaz de destruir informações quânticas frágeis. Um estudo mostra uma abordagem que inverte essa lógica ao usar o ruído como parte do processo de resfriamento.
Os pesquisadores desenvolveram um refrigerador quântico em escala mínima que utiliza ruído controlado para direcionar o fluxo de calor dentro de circuitos quânticos. O sistema permite não apenas resfriar, mas também atuar como motor térmico ou amplificador de energia, dependendo das condições de operação.
A pesquisa foi publicada em uma revista científica e o dispositivo é baseado em uma “molécula artificial” supercondutora formada por dois qubits conectada a canais de micro-ondas que funcionam como reservatórios quente e frio. Em computadores quânticos supercondutores, os circuitos precisam ser resfriados a cerca de –273 °C para que elétrons se movam sem resistência.
O uso intencional de ruído de micro-ondas, injetado de forma controlada em uma faixa específica de frequência, viabiliza o transporte de calor entre os reservatórios por meio da molécula artificial, permitindo medir fluxos térmicos extremamente pequenos, da ordem de attowatts. A capacidade de controlar o calor diretamente dentro de circuitos quânticos pode ser relevante para sistemas maiores, nos quais o funcionamento e a leitura dos qubits geram calor local.
