量子前瞻获悉，7月，芬兰阿尔托大学（Aalto University）研究团队成功研制出全球首台基于超导电路的循环量子热机，并完成了实验验证。

相关成果于7月13日发表于国际顶级学术期刊《自然·通讯》，论文第一作者为图奥马斯·乌斯纳基（Tuomas Uusnkki）。

据悉，该量子热机由超导电路构成，核心组件包括一个透射子量子比特（Transmon qubit，现代量子计算的基础元件之一）、一个谐振器以及一个量子电路制冷器（量子冰箱）。

其运行在接近绝对零度的极低温环境中，通过精确控制微波脉冲，让量子比特按照类似汽车发动机的“奥托循环（Otto cycle）”运行，实时监测量子比特的状态变化，实现热量的流入与流出控制，最终将量子尺度下的热能转化为可测量的有效正功。

与传统热机需要分别设置高温热源和低温冷源不同，该量子热机利用单个可调节的量子电路制冷器同时扮演加热与制冷的角色，使系统结构更紧凑、控制更灵活。

超导量子热机研制成功，标志着量子热力学从理论走向实验的关键一步，为量子热力学提供了真实的实验验证，为探索量子尺度下的能量转换与热力学规律提供了新的工程基础。