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释放量子科技的能源潜力！科学家制造高精度管理传热的“量子热机”
这一努力推动了量子热机尖端平台的开发，从而释放了量子技术在先进能源解决方案中的全部潜力。
现在，科学家已将重点转向开拓量子热晶体管领域——这是一种专为精确管理热传递而设计的精密仪器。在不懈追求最佳量子设备性能的过程中，错综复杂的冷却和环境监管领域出现了一个值得注意的挑战。当前的冷却基础设施，特别是那些满足各种量子比特技术（尤其是量子计算机）的冷却基础设施，带来了巨大的挑战，因此更加需要前卫的解决方案。
在当代科学话语中，量子测量和控制已成为先进能源管理量子热机设计的关键。这些干预措施有助于保持这些设备的固有量子特性，同时防止它们因环境相互作用而过渡到经典状态（即退相干）。
然而，测量探针可能会引入噪声，这对创新解决方案提出了严峻的挑战。针对这一关键问题，蒙纳士大学、加州理工学院团队引入了一个先进的理论框架：条件量子热晶体管。这一范例旨在创建能够高精度管理传热的量子热机，这一成就对于维持包括量子计算机在内的量子设备的性能至关重要。
为了理解和分析这种行为，科学家们设计了一个精心制作的随机噪声模型，它与经典晶体管中使用的小信号模型如出一辙。这种系统化的方法增强了我们对细微动态的理解，有助于量子热机架构的完善和优化。
相关研究成果发表在《物理评论B》杂志上。
随着设备的微型化，它们对环境影响的敏感性变得更加重要，这为深入了解系统内部的动态变化提供了机会。源于热噪声的内在波动，加上测量和反馈控制等外在扰动，都会对小型设备产生深远影响。对这种随机行为进行预先表征是非常有价值的，有助于全面了解这些设备固有的运行限制。
功能性量子热晶体管的成熟仍处于初级阶段，需要不断完善。与此同时，此篇科研成果建立了一个开创性的框架，科学家们表示，即将开展的研究希望通过连续测量来研究这些器件在受到反馈控制时的复杂动态。
必须强调的是，量子反馈与经典电子反馈有着截然不同的特点。因此，必须进行广泛的探索，以确定如何将量子反馈机制无缝集成到热晶体管中，从而为创新和高效热管理系统的出现铺平道路。
参考链接：
[1]https://phys.org/news/2024-01-quantum-thermal-transistors-harnessing-feedback.html[2]https://bnnbreaking.com/tech/science-tech/quantum-thermal-machines-a-leap-in-energy-management-and-conservation/
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