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里程碑!国产无液氦稀释制冷机成功实现0.01开尔文极低温运行

前瞻网    2021-07-15 14:12

 

 

近日,从中国科学院物理研究所获悉,该所自主研发的无液氦稀释制冷机,成功实现了10mK(绝对零度以上0.01度)下的极低温运行。这标志着我国在高端极低温仪器研制上取得了突破性的进展。

里程碑!国产无液氦稀释制冷机成功实现0.01开尔文极低温运行

稀释制冷机,是一种能够提供接近绝对零度环境的高端科研仪器,为量子计算机的正常运行提供必要的极低温环境,是量子计算研究中不可替代的关键设备。目前我国此类仪器完全依赖进口,是亟待攻破的“卡脖子”核心技术。因此,研制国产无液氦稀释制冷机迫在眉睫。

而无液氦稀释制冷机有别于传统的依赖液氦辅助降温的湿式稀释制冷机,无需液氦供应,样品空间大,连续运行时间长且运维方便,在最近十年迅速普及并成为市场主流。

作为我国低温实验技术和低温物理研究的发源地,物理研究所曾在上世纪70年代末就成功研制了我国第一台湿式稀释制冷机,实现了最低33mK的极低温。

如今,物理所再一次组织力量联合攻关,完全自主研制国产无液氦稀释制冷机,在历时两年半的研发过程中,攻克了低温设备焊接工艺难题,解决了长期困扰的冷漏、超漏问题,在核心的极低温高效热交换器制作过程中,测试评估了大量材料和多种设计方案,攻克了盘管热交换器和银粉热交换器等多项核心技术难题。

最终,该自主研发的无液氦稀释制冷机原型机实现10.9mK的连续稳定运行,满足超导量子计算需要的条件,单冲程运行模式可低于8.7mK,基本达到了国际主流产品的水平。

 

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责任编辑: 3976DBC

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