給量子計算機用的國產“冰箱”實現量產

（圖注：科大國盾量子稀釋制冷機交付客戶使用現場）

2月26日，安徽省量子信息工程技術研究中心及科大國盾量子技術股份有限公司聯(lián)合發(fā)布消息，給量子計算機用的國產“冰箱”——稀釋制冷機“ez-Q Fridge”在交付客戶后完成性能測試，實際運行指標達到同類產品國際主流水平，成為國內首款可商用可量產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驗室，一個圓柱形的白色罐子被吊裝于金屬架之上，運行時發(fā)出嗡嗡的聲音，超導量子芯片和各類線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(wěn)定。

長期以來，中國的稀釋制冷機依賴進口，可量產落地并投入使用的國產稀釋制冷機稀缺。中國科學技術大學和科大國盾組成團隊聯(lián)合攻關，成功研制“ez-Q Fridge”國產稀釋制冷機產品。不同于依賴液氦輔助降溫的傳統(tǒng)濕式稀釋制冷機，“ez-Q Fridge”無需液氦供應，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(xù)運行時間長且運行維護方便。

2023年下半年，科大國盾向兩家科研單位交付了國產稀釋制冷機產品，經過測試，設備長時間連續(xù)穩(wěn)定運行，能夠結合主動減震系統(tǒng)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根低溫測控同軸線纜的超導量子計算低溫支撐系統(tǒng)中，分別對56比特和24比特超導量子芯片進行測試，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，和使用國際產品的一樣。”安徽省量子信息工程技術研究中心副主任、科大國盾量子計算負責人王哲輝告訴記者，該產品能夠實現量產、商用，推動量子計算產業(yè)化，并將在中國凝聚態(tài)物理、材料科學、深空探測等前沿科技領域發(fā)揮更多作用。（記者陳諾）