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我國(guó)本源SL400稀釋制冷機(jī)開啟國(guó)際化出口進(jìn)程
2025年07月10日 17:13:01
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：珙桐 點(diǎn)擊量：1512
由我國(guó)本源量子計(jì)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(jī)獲國(guó)際訂單，將批量出口共建“一帶一路”國(guó)家。
近日，由本源量子計(jì)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(jī)獲國(guó)際訂單，將批量出口共建“一帶一路”國(guó)家，標(biāo)志著中國(guó)自主量子計(jì)算核心裝備在國(guó)際化進(jìn)程中邁出關(guān)鍵一步。
稀釋制冷機(jī)是一種能穩(wěn)定產(chǎn)生并維持極低溫環(huán)境的制冷設(shè)備，是現(xiàn)代極低溫物理、量子科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)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(guò)稀釋過(guò)程實(shí)現(xiàn)制冷，能達(dá)到接近絕對(duì)零度(0K)的極端低溫。
稀釋制冷機(jī)的制冷機(jī)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(shí)，³He(輕氦同位素)與?He(普通氦同位素)的混合物會(huì)自發(fā)分離為兩相：濃相和稀相。當(dāng)³He從濃相擴(kuò)散到稀相時(shí)，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(guò)程即為制冷的核心。通過(guò)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(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配合多級(jí)預(yù)冷和循環(huán)系統(tǒng)，核心組件包括預(yù)冷級(jí)、混合室、冷凝器、循環(huán)泵系統(tǒng)。制冷機(jī)首先啟動(dòng)預(yù)冷，通過(guò)液氮、液氦等預(yù)冷級(jí)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(kuò)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(jī)因能提供穩(wěn)定的毫開爾文級(jí)低溫，成為極低溫科學(xué)研究的“標(biāo)配”，可以為量子比特(如超導(dǎo)量子芯片)提供極低溫度，減少熱噪聲對(duì)量子態(tài)的干擾；維持超導(dǎo)材料的超導(dǎo)態(tài)，用于超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID)、超導(dǎo)磁體等；降低探測(cè)器背景溫度，提高對(duì)微弱信號(hào)(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(yīng)、拓?fù)浣^緣體等)。
此次出口的本源SL400稀釋制冷機(jī)，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(shí)內(nèi)完成降溫、24小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)升溫的高效性能，可滿足超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的極低溫運(yùn)行環(huán)境和快速回溫的要求。這一設(shè)備的國(guó)際化出口，不僅增強(qiáng)了我國(guó)在量子計(jì)算核心裝備領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，也為相關(guān)領(lǐng)域的科研活動(dòng)提供了更多的可能性。
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