Новини України
Підбірка новин з українських джерел

Вчені створили найхолодніший сплав у світі
У світі квантових технологій температура має вирішальне значення: щоб квантові процесори працювали стабільно, їх потрібно охолоджувати майже до абсолютного нуля — приблизно до 10–15 мілікельвінів. Сьогодні для цього використовують складні та дорогі системи, що базуються на рідкісному ізотопі — гелій-3. Але нова розробка китайських учених може кардинально змінити правила гри.
Дослідники представили унікальний рідкісноземельний сплав під назвою EuCo₂Al₉ (ECA), який уже встигли охрестити одним із «найхолодніших» металів у світі. На його основі вони створили компактний охолоджувальний модуль — фактично міні-холодильник, здатний досягати температур, максимально наближених до абсолютного нуля без використання гелію-3.
Розробка з’явилася невдовзі після того, як DARPA оголосило про пошук нових рішень для створення модульних систем охолодження без цього дефіцитного ресурсу. Відповідь не забарилася: команда з китайських наукових установ, зокрема Chinese Academy of Sciences, змогла запропонувати альтернативу, яка виглядає не лише ефективною, а й перспективною для масового виробництва.
Ключ до успіху — інший підхід до охолодження. Замість традиційного методу розбавлення, який вимагає гелію-3, вчені використали так зване адіабатичне розмагнічування. Це процес, під час якого матеріал спочатку піддається дії магнітного поля, а потім ізолюється й «відпускається» — у результаті він починає активно поглинати тепло і ще більше охолоджується. Такий принцип давно відомий фізикам, але саме новий сплав зробив його по-справжньому ефективним.
Матеріал EuCo₂Al₉ показав вражаючі результати: температура знизилася до 106 мілікельвінів — це рекорд для металевих сплавів такого типу. Крім того, він має значно вищу теплопровідність, ніж традиційні магнітні матеріали для охолодження. Це означає, що холод передається швидше й ефективніше, усуваючи одну з головних проблем існуючих технологій.
Ще одна важлива перевага — компактність. Сучасні квантові холодильники — це величезні й надзвичайно дорогі установки, які можуть коштувати мільйони доларів і займають цілу кімнату. Наприклад, такі системи використовуються для охолодження квантових комп’ютерів у провідних технологічних компаніях. Натомість новий модуль на основі ECA не має рухомих частин і може бути значно меншим, простішим і дешевшим у використанні.
Це відкриває шлях до створення більш доступних квантових систем, які не потребуватимуть громіздкої інфраструктури. У перспективі такі «міні-холодильники» можуть використовуватися не лише в обчислювальній техніці, а й у космічних місіях або портативних наукових приладах.
Окремо варто згадати й геополітичний аспект. Гелій-3 є вкрай обмеженим ресурсом, і за нього вже розгортається глобальна конкуренція, включно з планами видобутку на Місяці. Технологія, яка дозволяє відмовитися від цього ізотопу, може суттєво змінити баланс сил у сфері високих технологій.
Таким чином, новий сплав — це не просто ще один матеріал із лабораторії. Це потенційний прорив, який здатен зробити квантові технології компактнішими, дешевшими й доступнішими, а також зменшити залежність від рідкісних ресурсів. І якщо ці результати підтвердяться у промислових масштабах, нас може чекати новий етап розвитку квантових обчислень.