Ученые из Китая предложили альтернативу гелию-3 для охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю

Китайские исследователи представили редкоземельный сплав, на основе которого создан миниатюрный холодильник без движущихся частей, достигающий температур, близких к абсолютному нулю. Технология не требует использования дефицитного и дорогостоящего гелия-3, что может изменить подход к охлаждению квантовых процессоров и сверхчувствительных детекторов.

Работа выполнена объединённой группой специалистов Института теоретической физики, Хэфэйского института физических наук Академии наук Китая и Шанхайского университета Цзяо Тун. Результаты опубликованы в журнале Nature. Новый материал, получивший обозначение EuCo₂Al₉ (ECA), уже называют самым холодным сплавом в мире.

Для стабильной работы квантовых процессоров требуются экстремально низкие температуры — порядка 10–15 милликельвинов. Традиционно для этого используются рефрижераторы растворения на изотопе гелий-3, что делает охлаждающие установки громоздкими, дорогими и сложными в обслуживании. Китайские учёные предложили альтернативный метод — адиабатическое размагничивание (ADR). Магнитный сплав помещается в низкотемпературную среду; при наложении магнитного поля его внутренняя структура упорядочивается с выделением тепла. После снятия поля и теплоизоляции материала поглощение тепла приводит к дальнейшему падению температуры.

Сплав ECA обладает теплопроводностью, характерной для металлов, что обеспечивает эффективный отвод холода. Достигнутая минимальная температура 106 милликельвинов стала рекордной для металлических материалов такого класса. Как сообщается на сайте Академии наук Китая, материал пригоден для массового производства, на его основе уже создан действующий охлаждающий модуль.

По словам разработчиков, технология открывает путь к портативным и стабильным источникам охлаждения для квантовых чипов, а также может использоваться в крупных космических проектах в качестве автономной системы охлаждения.

Работа была выполнена вскоре после того, как в январе 2026 года Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) объявило о поиске модульных систем охлаждения для квантовых и оборонных технологий, не требующих использования гелия-3.