普通计算机用0和1存储信息，可通过制冷扇或制冷罩等方式散热降温。而量子计算机使用量子位存储信息，这些量子位是两个能态叠加后形成的双态量子系统。由于叠加态量子位对外部干扰非常敏感，轻微干扰就会破坏它们，造成运算错误，因此必须将其与外部干扰很好隔离。但量子位在隔离后很容易变热升温，对量子计算机造成影响。

 

　　量子计算机在执行快速运算中，会有成千上万量子位同时参与。为了保证计算结果准确无误，量子位在开始一种算法之前，必须初始化至低温能态。如果量子位过热，就无法实现初始化，从而在运行多个量子算法时不能快速切换。

 

　　针对上述问题，芬兰阿尔托大学量子物理学家米可·默托恩和同事研制出一种量子电路制冷器。量子电路通过两个独立的电子隧道形成能带，一个电子隧道是允许电子零电阻通过的超导快速通道，另一个是非超导的慢速通道。慢速通道内的电子能够摄取附近量子设备中多余热量，跃迁到超导通道。高温电子跃过能带，低温电子“滞留”下来，就像冰箱制冷机制一样，将量子系统内的热量带走。

 

　　在测试实验中，该量子制冷装置成功让量子超导谐振器冷却下来。通过调整外部电压，就能实现对冷却的开关控制。下一步，研究团队将改进纳米制冷器并测试其对实际量子位的冷却效果。

 

　　默托恩表示，新纳米制冷器有望5年到10年内实现商业化，让未来量子设备执行运算任务时，在不同算法间快速切换，提高其运算能力和可靠程度。