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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(wǎng) 作者：珙桐 點擊量：1153
由我國本源量子計算科技(合肥)股份有限公司自主研發(fā)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(fā)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(wěn)定產(chǎn)生并維持極低溫環(huán)境的制冷設備，是現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(fā)吸熱)，這一過程即為制冷的核心。通過持續(xù)將稀相中的³He抽走并循環(huán)回濃相，可維持穩(wěn)定的制冷效果。
稀釋制冷機的結(jié)構(gòu)復雜，需配合多級預冷和循環(huán)系統(tǒng)，核心組件包括預冷級、混合室、冷凝器、循環(huán)泵系統(tǒng)。制冷機首先啟動預冷，通過液氮、液氦等預冷級將系統(tǒng)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(jīng)壓縮、冷凝后液化，回流至濃相，持續(xù)制冷。
稀釋制冷機因能提供穩(wěn)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(tài)的干擾；維持超導材料的超導態(tài)，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(zhì)粒子與物質(zhì)的相互作用)的靈敏度；研究低溫下的量子現(xiàn)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(wěn)定提供10mK以下極低溫環(huán)境，制冷量不低于400μW@100mK，且具備30小時內(nèi)完成降溫、24小時內(nèi)實現(xiàn)升溫的高效性能，可滿足超導量子計算機的極低溫運行環(huán)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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