瑞士與日本研究團隊開發出能夠在極低溫下高效將熱能轉換為電壓的二維裝置

瑞士聯邦理工學院洛桑分校（EPFL）與日本物質與材料研究機構（NIMS）的研究團隊開發了一種能在低於宇宙空間的溫度下高效轉換熱能為電壓的二維裝置。這項技術將有助於量子計算的進步，特別是在需要極低溫的量子計算領域。

量子電腦需要將量子位元冷卻至接近-273℃的溫度，以減慢、降低原子的運動所產生的噪音。然而，由於量子電路的電子元件會產生熱能，使極低溫下的熱能移除變得困難。因此，大多數現有技術必須將量子電路與電子元件分開，這會引發噪音和效率低落的問題，阻礙了超越實驗室規模的大型量子電腦的發展。

此次開發的裝置是由具有優異電導性的石墨烯與具有半導體特性的硒化銦組成的薄片狀2D裝置。當施加磁場時，該裝置會產生隨溫度變化而產生電壓的能斯特效應（Nernst effect）。研究團隊在極低溫冷凍機中運行這一裝置，利用雷射創造溫度梯度，並檢測其運作效率。結果顯示，這一裝置的熱電轉換效率達到了當前市售裝置在室溫下的性能水平。

該研究論文的主要作者EPFL的Gabriele Pasquale表示:「這一發現將促進mK溫度下量子計算所需的高度冷卻技術的發展，並有望在未來改變冷卻系統。

資料來源：Fabcross新聞（2024-8-1）

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