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我國本源SL400稀釋制冷機開啟國際化出口進程
2025年07月10日 17:13:01 來源:化工儀器網 作者:珙桐 點擊量:255

由我國本源量子計算科技(合肥)股份有限公司自主研發的本源SL400稀釋制冷機獲國際訂單,將批量出口共建“一帶一路”國家。

  近日,由本源量子計算科技(合肥)股份有限公司(下稱“本源量子”)自主研發的本源SL400稀釋制冷機獲國際訂單,將批量出口共建“一帶一路”國家,標志著中國自主量子計算核心裝備在國際化進程中邁出關鍵一步。
 
  稀釋制冷機是一種能穩定產生并維持極低溫環境的制冷設備,是現代極低溫物理、量子科學、材料科學等領域的核心工具。其核心原理基于氦-3(³He)與氦-4(?He)混合物的特殊相行為,通過稀釋過程實現制冷,能達到接近絕對零度(0K)的極端低溫。
 
  稀釋制冷機的制冷機制依賴于³He和?He混合物的低溫相分離特性, 在溫度低于0.87K時,³He(輕氦同位素)與?He(普通氦同位素)的混合物會自發分離為兩相:濃相和稀相。當³He從濃相擴散到稀相時,需要克服分子間作用能,吸收熱量(類似液體蒸發吸熱),這一過程即為制冷的核心。通過持續將稀相中的³He抽走并循環回濃相,可維持穩定的制冷效果。
 
  稀釋制冷機的結構復雜,需配合多級預冷和循環系統,核心組件包括預冷級、混合室、冷凝器、循環泵系統。制冷機首先啟動預冷,通過液氮、液氦等預冷級將系統降至1K以下,使混合室中³He-?He混合物分離為濃相和稀相,³He從濃相擴散到稀相,吸收混合室(及樣品)的熱量,使溫度降低;最后,泵抽走稀相中的³He氣體,經壓縮、冷凝后液化,回流至濃相,持續制冷。
 
  稀釋制冷機因能提供穩定的毫開爾文級低溫,成為極低溫科學研究的“標配”,可以為量子比特(如超導量子芯片)提供極低溫度,減少熱噪聲對量子態的干擾;維持超導材料的超導態,用于超導量子干涉裝置(SQUID)、超導磁體等;降低探測器背景溫度,提高對微弱信號(如暗物質粒子與物質的相互作用)的靈敏度;研究低溫下的量子現象(如超流、量子霍爾效應、拓撲絕緣體等)。
 
  此次出口的本源SL400稀釋制冷機,可穩定提供10mK以下極低溫環境,制冷量不低于400μW@100mK,且具備30小時內完成降溫、24小時內實現升溫的高效性能,可滿足超導量子計算機的極低溫運行環境和快速回溫的要求。這一設備的國際化出口,不僅增強了我國在量子計算核心裝備領域的競爭力,也為相關領域的科研活動提供了更多的可能性。
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