Montáž ledničky Goldeneye. Kredit: Connie Zhou/IBM.

Kvantové počítače rafinovaně využívají podivnosti říše kvant, což jim dává u některých typů úloh snovou rychlost výpočtů. Díky superpozici a podobným magickým trikům mohou kvantové počítače zpracovávat velké objemy dat současně. Stinnou stránkou kvantových technologií je, že kvantové výpočty bývají velmi choulostivé.

Dvě fáze konstrukce ledničky Goldeneye. Kredit: Connie Zhou/IBM.

Jsou povážlivě citlivé, pokud jde o rušivé vlivy z okolního prostředí, včetně tepla. Proto kvantové počítače a mnohé další kvantové experimenty obvykle vyžadují kryogenní podmínky, tedy extrémně nízké teploty, často jen zlomky stupně nad absolutní nulou. Za těchto okolností atomy nemají prakticky žádnou energii a neruší kvantové výpočty.

Logo. Kredit: IBM.

V IBM se to rozhodli řešit v impozantním měřítku a zahájili projekt se slibným názvem Goldeneye. Chlazení nebo spíš mražení na extrémně nízké teploty není jednoduché. Proto IBM staví velikou ultrachladnou „ledničku“, tedy Goldeneye. Jde o „zřeďovací“ ledničku (Dilution refrigerator), která využívá směs helia-3 a helia-4 ke zmrazení svého obsahu v rozsahu milikelvinů na absolutní nulou.

Goldeneye je ovšem pořádně vylepšená zřeďovací lednička. Prozatím mrazí prostor o objemu 1,7 metru krychlového, což je 2-3 násobek oproti předešlým ledničkám tohoto typu. Další velikou výhodou je modulární konstrukce, která umožňuje snadný přístup k vnitřnímu vybavení Goldeneye. Zařízení může být vybaveno různými mrazícími jednotkami, které mohou zajistit různé finální teploty. Konstrukce o váze 6,7 tun zase funguje jako ochrana před okolními vibracemi.

Chladnička IBM jako celek přitom zabírá asi jen desetinu prostoru oproti dnešním srovnatelným zařízením. Díky tomu ji mohou obsluhovat mnohem menší týmy specialistů, což přináší významné úspory. V testech Goldeneye mrazí až na teplotu 24 mK, což je zhruba tisíckrát mrazivější než vesmírný prostor. Kvantové jevy tam fungují, jak mají. Podle vyjádření IBM je Goldeneye pouze testovací platforma, která zřejmě nebude používána k chlazení kvantových počítačů. Otevírá ale cestu dalším, pokročilým zařízením.

Literatura

New Atlas 13. 9 2022.