給量子計算機用的國產(chǎn)“冰箱”實(shí)現量產(chǎn)
新華社合肥2月26日電(記者陳諾)2月26日,安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心及科大國盾量子技術(shù)股份有限公司聯(lián)合發(fā)布消息,給量子計算機用的國產(chǎn)“冰箱”——稀釋制冷機“ez-Q Fridge”在交付客戶(hù)后完成性能測試,實(shí)際運行指標達到同類(lèi)產(chǎn)品國際主流水平,成為國內首款可商用可量產(chǎn)的超導量子計算機用稀釋制冷機。
在位于合肥的科大國盾實(shí)驗室,一個(gè)圓柱形的白色罐子被吊裝于金屬架之上,運行時(shí)發(fā)出嗡嗡的聲音,超導量子芯片和各類(lèi)線(xiàn)材就藏在這樣一臺造型奇特的“冰箱”里。據介紹,極低溫是超導量子計算機運行的必備條件,稀釋制冷機是一種能夠提供接近絕對零度超低溫環(huán)境的高端科研儀器,用以冷卻超導量子計算機內的核心部件,使其狀態(tài)保持穩定。
長(cháng)期以來(lái),我國的稀釋制冷機依賴(lài)進(jìn)口,可量產(chǎn)落地并投入使用的國產(chǎn)稀釋制冷機稀缺。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和科大國盾組成團隊聯(lián)合攻關(guān),成功研制“ez-Q Fridge”國產(chǎn)稀釋制冷機產(chǎn)品。不同于依賴(lài)液氦輔助降溫的傳統濕式稀釋制冷機,“ez-Q Fridge”無(wú)需液氦供應,而是利用機械式制冷機將氦的兩種同位素的混合物稀釋制冷。這種干式稀釋制冷機的優(yōu)勢在于可利用的工作空間大,安全可靠,連續運行時(shí)間長(cháng)且運行維護方便。
2023年下半年,科大國盾向兩家科研單位交付了國產(chǎn)稀釋制冷機產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)測試,設備長(cháng)時(shí)間連續穩定運行,能夠結合主動(dòng)減震系統以及磁屏蔽等,為超導量子芯片提供低至10mK級別的極低溫、低噪聲環(huán)境,制冷功率達到450uW@100mK。在容納78根低溫測控同軸線(xiàn)纜的超導量子計算低溫支撐系統中,分別對56比特和24比特超導量子芯片進(jìn)行測試,稀釋制冷機運轉效果良好。
“同樣的超導量子芯片,在我們的稀釋制冷機下發(fā)揮出的能力、測量到的指標,和使用國際產(chǎn)品的一樣。”安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心副主任、科大國盾量子計算負責人王哲輝告訴記者,該產(chǎn)品能夠實(shí)現量產(chǎn)、商用,推動(dòng)量子計算產(chǎn)業(yè)化,并將在我國凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、深空探測等前沿科技領(lǐng)域發(fā)揮更多作用。
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