“这是我见过的最让人吃惊的结果之一。”项目负责人乔尔·乌洛姆说，“我们利用纳米结构的量子力学来冷却铜块，而铜几乎是这种制冷元件重量的100万倍。这是纳米或微电机装置可用来操纵宏观世界的一个罕见例子。”

　　更重要的是，这款量子冰箱原型的外形尺寸不过几英寸(1英寸=2.54厘米)大小，研究人员可以将任何合适的物体放置在制冷区，待冷却好以后再取走，使用方式与通用的厨房冰箱别无二样。其冷却能力却与一台能为林肯纪念堂(占地约2000多平方米)这样规模的建筑物降温的窗式空调相当。

　　这项技术有望提供一个紧凑、便利的制冷方式，使先进传感器的温度能够低于标准的低温学温度——300毫开尔文(MK)，从而提高其性能，以用于量子信息系统、望远镜摄像机或寻找神秘的暗物质和暗能量。而在以往，这样的低温条件通常要使用液态氦才能制造出来。

　　据发表在《应用物理快报》上的论文描述，这款量子冰箱的制冷元件由48个利用特定材料制成的微小“三明治”组成，可以将一块边长2.5厘米、厚3毫米的铜板从290毫开尔文冷却到256毫开尔文，制冷过程历时约18小时。

　　制冷元件中的“三明治”结构为一层普通金属、一层1纳米厚的绝缘层和一层超导金属。当施加电压时，最热的电子会从普通金属层经过绝缘体层“隧穿”到超导金属层。普通金属层的温度急剧下降，从而耗尽被冷却物体的电子能量和振动能量，达到制冷效果。

　　该研究团队此前已经演示过这种基本的冷却方法，但现在已能够将其应用于冷却较大的物体。并且，他们开发了一种显微机械加工工艺，可以将冷却元件“贴”在铜板或其他物体上，制冷完毕后又能够方便地移除。

　　目前，将温度降低至低于300毫开尔文需要复杂、庞大而昂贵的设备。研究人员希望以此建造更为简单、紧凑的替代品，以便更容易地为先进传感器降温。(陈丹)