Físicos integran un motor de coche en un cúbit; la tecnología funciona a cero absoluto
La termodinámica clásica pondrá fin al caos de los cables.
Las primeras máquinas térmicas impulsaron la revolución industrial, y ahora el mismo principio se ha trasladado al mundo de las partículas más pequeñas que el átomo: especialistas de la Universidad de Aalto crearon el primer motor térmico cuántico cíclico dentro de un circuito superconductor.
El dispositivo en miniatura consta de un qubit tipo transmon, un resonador y un refrigerador cuántico. El qubit sirve como la unidad básica de un ordenador cuántico, y el refrigerador controla el flujo de calor a una temperatura cercana al cero absoluto. La instalación convertía una pequeña cantidad de energía térmica en trabajo útil medible.
El motor funciona según el ciclo Otto, que está en la base de los motores de automóviles convencionales. El refrigerador cuántico calentaba y enfriaba el qubit de forma alterna, sustituyendo a dos fuentes de temperatura separadas. Pulsos de control calculados con precisión ponían en marcha un ciclo repetitivo, durante el cual los especialistas monitorizaron el estado del qubit y confirmaron la generación de trabajo positivo.
El experimento fue la primera confirmación del funcionamiento de un motor térmico cíclico en circuitos cuánticos superconductores. Por ahora la instalación sirve como demostración de principio, pero una versión más avanzada podrá realizar operaciones individuales dentro de un ordenador cuántico sin necesidad de transmitir señales entre el sistema criogénico y el equipo a temperatura ambiente.
Los dispositivos autónomos pueden reducir el número de cables de microondas que conectan los qubits con la electrónica externa. En sistemas de gran escala se requerirían millones de esas conexiones, lo que aumenta el coste y añade ruido. El equipo pretende crear un motor totalmente autónomo capaz, entre otras cosas, de leer el estado de los qubits.