点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我自主研发无液氦稀释制冷机向绝对零度迈进
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

我自主研发无液氦稀释制冷机向绝对零度迈进

来源:科技日报2021-07-13 09:27

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  绝对零度是冰冷的极致,是一个理想的、无法达到的最低温度。长期以来,科学家们向着这个目标发起了一次又一次挑战。

  7月12日,记者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10mK(绝对零度以上0.01度)以下极低温运行。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。

  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,在凝聚态物理、材料科学、粒子物理乃至天文探测等科研领域广泛应用。无液氦稀释制冷机是商业上可以买到的温度最低的制冷机,不需要液氦辅助就可以实现仅仅高于绝对零度0.01度的极低温,可以为量子计算机芯片提供用于维持量子态必需的极低温环境。

  “有别于传统的依赖液氦辅助降温的湿式稀释制冷机,无液氦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。”中国科学院物理研究所副研究员姬忠庆说。

  量子计算是当前世界各国科技竞争的主战场,稀释制冷机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,是亟待攻破的关键核心技术。因此,研制国产无液氦稀释制冷机迫在眉睫。”姬忠庆坦言。

  作为中国低温实验技术和低温物理研究的发源地,中科院物理所早在上世纪70年代末就研制成功了我国第一台湿式稀释制冷机,实现了34mK(零下273.116度,即绝对零度以上0.034度)的极低温。面对新一轮量子科技竞争的新形势,该所研究团队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,我们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。”姬忠庆说。

  最终,在2021年6月24日晚,该所自主研发的无液氦稀释制冷机原型机成功实现10.9mK(零下273.1391度,即绝对零度以上0.0109度)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(零下273.1413度,即绝对零度以上0.0087度),基本达到了国际主流产品的水平。

  姬忠庆表示,新研制的无液氦稀释制冷机原型机在解决量子计算“卡脖子”问题,加快科技自立自强上迈出了关键的一步,掌握稀释制冷核心技术标志着我国具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。

  “未来,物理所研究团队将进一步优化无液氦稀释制冷机相关技术,固化工艺流程,正在建设中的新一代制冷机将在易用性和稳定性方面达到进口产品水平,为我国的量子计算实验前沿研究提供有力支撑。”姬忠庆说道。(陆成宽)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 浙江嘉兴:学习传承红船精神迎“七一”

  • 青藏铁路工作者群像

独家策划

推荐阅读
随着SpaceX上市,太空算力再度成为全球科技竞争新焦点。据报道,中国已推动12颗计算卫星实现在轨运行,它们是于2025年5月14日发射升空的全球首个太空计算卫星星座。抓住机遇、乘势而上,中国完全有底气在这场太空算力竞赛中,跑出自己的加速度。
2026-07-01 09:38
电动汽车还与人工智能、新型电力电子技术加速融合,推动车辆从传统交通工具向智能能源终端转变。面对旺盛市场需求,中国电动汽车凭借完整产业链、智能化优势及快速交付能力,正改写全球汽车市场格局,成为稳定全球供应链的关键力量。
2026-07-01 09:33
中国世赛焊接团队全力对标产业升级需求,将比赛成果转化为实际应用,积极探索技能人才成长成才的实践路径。依托10余年的积淀与科学化的集训机制,中国焊接世赛团队终于迎来突破时刻,先后斩获第41届世赛银牌、第42届世赛优胜奖,并在第43届赛事中勇夺该项目的首金。
2026-07-01 09:29
短短几年,林场里农家乐和民宿如雨后春笋般涌现,如今增加到40多家,形成了一条远近闻名的“溪水农家院一条街”。每天午后,我都会沿着林场整洁的步道溜达溜达,一路景色宜人,一路自在惬意。
2026-07-01 09:26
国家税务总局30日发布最新数据显示,今年1至5月份,我国具身智能产业发展向好,呈现多方面亮点。目前,全国近九成具身智能产业企业集中在广东、北京、上海、浙江、江苏,其余少量分布在辽宁、山东、陕西、安徽等10个省市。
2026-07-01 09:24
在6月27日举行的首届西部商业航天大会现场,陕西西安高新区管委会主任陈辉端着一台银灰色的火箭发动机模型走向发布台。“我们要实现星箭总体环节的突破,大力引进培育卫星总体、火箭总体企业,支持卫星智能制造工厂和商业火箭总装线建设。
2026-06-30 10:01
近日,“共和国勋章”获得者、我国著名水稻专家袁隆平相关话题上了热搜。袁隆平带领我国科研工作者,通过雄性不育遗传工具,攻克了利用杂种优势的世界性难题,创建了系统化、原创性的杂交水稻育种体系,开辟出利用水稻杂种优势的新道路,有力保障了国家粮食安全。
2026-06-30 10:01
国家能源局29日发布数据显示,今年1至5月,全国累计完成电力市场交易电量30573亿千瓦时,同比增长24.8%。1至5月,从交易范围看,省内交易电量24361亿千瓦时,同比增长28.5%;跨省跨区交易电量6212亿千瓦时,同比增长12.2%。
2026-06-30 10:01
教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。在资源配置方面,需要强化规划衔接、政策协同,推动教育、科技、产业等多部门资源在人才培养这一共同目标下统筹配置。
2026-06-30 10:00
今年入夏以来,雷电、暴雨、大风等强对流天气轮番登场,其瞬间释放的破坏力令人心生畏惧。若身处人流密集区域,同行人不牵手,应立即进入安装有防雷装置的建筑物、金属车身的汽车等安全区域。
2026-06-30 10:00
美国核能初创企业Antares宣布,其在爱达荷国家实验室安装的小型模块化核反应堆“Mark-0”首次测试达到临界状态,成为特朗普政府发布加速核电发展行政命令以来,第一个突破这一门槛的新型反应堆设计。
2026-06-29 09:43
目前,油田油水井、站库的数字化覆盖率已分别超过97%和93%,物联网将油气生产的每一个末梢都纳入了智慧之网。
2026-06-29 09:41
中国共产党党员、中国工程院院士、著名金属材料专家、华中科技大学教授崔崑同志,因病医治无效,于2026年6月26日在武汉逝世,享年101岁。
2026-06-29 09:40
科学家成功把一束在纳米尺度下被高度囚禁的光,变成了一把能感知原子级形变的超级“尺子”,对材料内部埋藏的微小变形实现了无损探测。
2026-06-29 09:40
27日,国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”最大的超导部件——环向场磁体在安徽省合肥市完成最后制备工艺,并通过专家验收。
2026-06-29 09:37
当地时间24日,世界气象组织在日内瓦为中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民颁发第七十届国际气象组织奖,表彰他为天气预报、卫星气象事业以及气象业务服务作出的卓越贡献。
2026-06-26 09:28
来自英国伦敦国王学院与加拿大麦克马斯特大学衍生公司Block Biosciences等机构的科学家,正在研制一类靶向IMPDH2酶的候选药物。团队已设计并合成了数百种靶向IMPDH2的候选药物,正从中层层筛选最优化合物,力争尽快推向临床开发。
2026-06-26 09:26
6月25日,以“弘扬伟大抗疫精神 走好疾控新长征路”为主题的2026年“我和我的疾控故事”宣讲会在中国疾病预防控制中心举办。中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心综合防治与政策室主任单多的故事,要从一双生了冻疮的手讲起。
2026-06-26 09:23
届链博会期间,贸促智库交流活动暨全球供应链报告与指数发布会在京举办。2018—2025年,促进指数、连接指数、创新指数、韧性指数均呈上行态势,表明全球供应链继续朝着更具韧性、更有效率、更富活力的方向发展。
2026-06-26 09:20
需要看到,保护耕地是推进乡村全面振兴、建设宜居宜业和美乡村的重要组成部分,广大农民是保护耕地的重要行动主体。
2026-06-26 09:19
加载更多