Квантовый компьютер похож на оркестр, который играет только в полной тишине. Малейший шум — и хрупкая мелодия рассыпается. Для квантовых устройств таким шумом становится тепло: даже слабое инфракрасное излучение от соседних деталей нагревает кубиты и стирает их квантовые состояния. Нужен фильтр, который пропускает управляющие сигналы, но глушит тепловые лучи.
Учёные предложили материал из эпоксидной смолы, в которую замешаны крошечные шарики из сапфира. Подобрали их размер так, чтобы инфракрасные волны, попадая в смолу, рассеивались на шариках, как свет автомобильных фар в густом тумане. А вот радиоволны, которыми управляют кубитами, проходят сквозь фильтр почти без потерь — как звук сквозь тонкую стену.
Испытали фильтр при температуре в несколько тысячных градуса выше абсолютного нуля. Он пропустил сигналы до 10 гигагерц с потерей меньше 0,4 децибела — это как если бы из сотни фотонов терялся всего один. А вот инфракрасное излучение ослабил так же сильно, как и привычные металлические фильтры. Такой материал проще в изготовлении и дешевле, а значит, квантовые устройства станут чуть ближе к обычной жизни.
Температура в несколько милликельвинов в сто раз холоднее, чем в самых тёмных уголках космоса.