スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EFPL）の研究チームは、熱を電圧に変換することで温度を100ミリケルビンまで下げることを可能にする2次元量子冷却システムを開発しました。量子ビット（キュービット）は熱に敏感で、1K（摂氏約1度）未満まで冷却する必要があるため、量子コンピューティングには極低温が不可欠です。量子コンピュータを動作させるために必要な電子機器によって発生する熱エネルギーでさえ、キュービットの性能に影響を与えることが知られています。
「寒いオフィスにあるノートパソコンを想像してみてください。ノートパソコンは動作中に熱くなり、部屋の温度も上昇します。量子コンピューティングシステムには、この熱が量子ビットに干渉するのを防ぐ仕組みが今のところありません」と、LANES博士課程のガブリエレ・パスクアーレ氏は説明した。
しかし、従来の冷却ソリューションのほとんどは、この温度では効率的に機能しなくなり（あるいは全く機能しなくなります）、そのため、発熱する電子機器を量子回路から分離する必要があります。その結果、量子コンピュータにノイズと非効率性が加わり、実験室環境以外で動作する大規模なシステムの構築が困難になります。
注目の2D冷却システムは、EPFLナノスケールエレクトロニクス・構造研究所（LANES）のアンドラス・キス氏が率いる研究チームによって開発されました。100mKまで冷却できるという能力に加え、さらに驚くべき革新性は、室温で稼働する既存の冷却技術と同等の効率で冷却できるという点です。
パスクアーレ氏は、「私たちは、現在の技術と同等の変換効率を持ちながら、量子システムに必要な低磁場と極低温で動作するデバイスを初めて開発しました。この研究はまさに一歩先を行くものです」と述べました。
2D量子冷却システムは、その性能と効率に加え、容易に製造可能な電子機器で構成されている。つまり、同様の低温を必要とする他の研究室の量子コンピュータにも容易に追加できる。パスクアル氏はさらに、「今回の発見はナノテクノロジーにおける大きな進歩であり、ミリケルビン温度での量子コンピューティングに不可欠な高度な冷却技術の開発に期待が持てる。この成果は、将来の技術における冷却システムに革命をもたらす可能性があると確信している」と付け加えた。
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しかし、近い将来にどこかのメーカーが 1K 未満の温度を実現できるこの 2D 冷却システムを大量生産したとしても、リビングルームの研究室で量子コンピューターをオーバークロックする予定がない限り、CPU のオーバークロックに使用できるこのシステムを Newegg で見つけることは期待できません。
