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Viele supraleitende Quantencomputer müssen in einem speziellen Kühlschrank stehen, der kälter als das tiefe Weltall heruntergekühlt ist.

Warum müssen sie so kalt gehalten werden?

Um Wärme und Rauschen zu senken, die Fehler verursachen
Supraleitende Qubits arbeiten nahe dem absoluten Nullpunkt (etwa -273 °C), weil schon wenig Wärme Schwingungen und Rauschen erzeugt, die die fragilen Quantenzustände zerstören. Gekühlt wird mit Mischungskühlschränken.

Diese Maschinen werden so stark gekühlt, um Wärme und Störgeräusche zu verringern, die Fehler verursachen. Supraleitende Qubits sind darauf angewiesen, einen äußerst empfindlichen Quantenzustand aufrechtzuerhalten, und jede streunende Wärmeenergie führt zu zufälligen Schwingungen und elektrischem Rauschen, die ein Qubit aus diesem Zustand werfen können – ein Vorgang, der Dekohärenz genannt wird. Eine Kühlung auf eine Temperatur, die kälter ist als der tiefe Weltraum, entzieht nahezu alle Umgebungswärme und gibt den Qubits eine bessere Chance, ihren Zustand lange genug zu halten, um eine Berechnung abzuschließen.

Die extreme Kälte hat nichts damit zu tun, Qubits zum Leuchten zu bringen oder mit Internetgeschwindigkeit; diese Erklärungen beschreiben Effekte, die nichts mit der tatsächlichen Funktionsweise oder den Ausfällen supraleitender Schaltkreise zu tun haben.

Die Verdünnungskühlschränke, mit denen diese Temperaturen erreicht werden, arbeiten in Stufen, und die kälteste innere Stufe, in der der Quantenchip sitzt, ist kälter als das Vakuum des Weltraums, das noch schwache Hintergrundstrahlung aus dem frühen Universum enthält.

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