北京
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芬兰阿尔托大学的实验室里，一个极微小的超导电路刚做完一件前所未有的事：它像微缩版蒸汽机一样，完成了吸热、做功、排热的一整套循环。这就是世界上第一个真正运转的循环量子热机。
把热机做到量子尺度异常困难，因为热力学定律在量子世界里的表现一直需要厘清。最近，对量子热力学的理解获得显著提升，阿尔托大学的研究人员顺势在超导电路内演示了这个首款循环热机，证明了宏观工程概念能在纳米尺度、在相干量子系统中成立。
这个装置利用微波信号控制超导电路的有效温度，在不同阶段间来回切换，实现连续的热力学循环。虽输出功率微乎其微，但它第一次表明，热量在量子世界里也可以被有序地“编排”来做功，而不只是捣乱的噪声。
这种能力或许能为建造更大规模的量子计算机铺路。量子处理器运算时产生的废热是削弱性能的一大敌人，若用量子热机管理热量甚至变废为宝，就可能延长量子比特的相干时间。反过来，探索量子热机的边界，也可能回馈经典热力学，让我们对熟悉的热现象有更精微的认识。
从眼前这个极低温下诞生的微小循环，到实用化还有漫漫长路。但这漂亮的第一步，已经让我们窥见：量子世界里的热量，也能像蒸汽一样被驾驭。
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