Um grupo de pesquisadores desenvolveu um refrigerador que pode mudar a computação quântica, reduzindo o tempo necessário para o preparo de experimentos e a quantidade de energia necessária para isso.
Para quem tem pressa:
- Atingir zero absoluto, ou muito próximo dele, é essencial para um bom funcionamento de computadores quânticos;
- No entanto, os sistema de refrigeramento atuais não são tão eficientes, além de serem lentos;
- O novo equipamento aprimorou o sistema atual, deixando ele muito mais rápido e econômico energeticamente.
Na astronomia e na computação quântica às vezes é necessário gerar temperaturas próximas a zero absoluto. Essas temperaturas mantém os equipamentos sensíveis livres de interferência, mas os equipamentos atuais são lentos e ineficientes.
No entanto, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) desenvolveram um novo protótipo de refrigerador que pode chegar ao zero absoluto de forma mais rápida e eficiente. Os detalhes do equipamento foram descritos em um artigo publicado na revista Nature Communications, que apontou que seu uso pode economizar até 27 milhões de watts de energia e cerca de 30 milhões de dólares.
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Um refrigerador mais eficiente
Atualmente as geladeiras funcionam por meio de um sistema de evaporação e condensação, de forma que um líquido refrigerante em baixa pressão evapora absorvendo calor para baixar a temperatura, depois disso, o líquido passa por um compressor para condensação irradiando o calor para parte traseira da geladeira.
Para pesquisa são usados refrigeradores de tubo de pulso (PTRs) que usam o gás hélio em um processo semelhante que absorve calor muito melhor, mas muito caro e demorado, isso porque enquanto resfriam os PTRs tem sua eficiência diminuída. Mas a equipe descobriu que se o design do PTRs fosse ajustado, o hélio poderia ser melhor aproveitado. Ao invés de todo o hélio ser enviado para ao circuito de condensação, parte dele é enviado para uma válvula de alívio.
Assim, as temperaturas podem chegar ao zero absoluto mais rápido, sem qualquer pequena flutuação de energia térmica.
Os pesquisadores apontam que, em breve, métodos de resfriamento mais eficientes poderão ser desenvolvidos, podendo levar a uma inovação mais rápida na computação quântica. Além disso, a equipe também tem trabalhado com um parceiro para lançar comercialmente o novo refrigerador.
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