Первый образец китайского разбавительного холодильника мощностью 1700 микроватт от компании Guodun Quantum сошел с конвейера

Репортаж от Wedoany，Первый образец отечественного разбавительного холодильника ez-Q F1500, разработанного для промышленного применения компанией China Science and Technology Guodun Quantum Technology Co., Ltd. (далее — Guodun Quantum), официально сошел с конвейера. Холодильная мощность одного ядра данного устройства достигает 1700 микроватт, что закладывает основу для последующей разработки квантового компьютера на сверхпроводящих кубитах с коррекцией ошибок на тысячу кубитов.

Разбавительный холодильник является ключевым оборудованием для создания сверхпроводящих квантовых компьютеров. Его функция заключается в обеспечении для квантового вычислительного чипа сверхнизкой температуры, близкой к абсолютному нулю, а также в эффективном подавлении электромагнитных помех и вибраций. По мере увеличения числа кубитов в чипе от десятков до сотен и тысяч, разбавительный холодильник должен обеспечивать большую холодопроизводительность. В настоящее время холодопроизводительность коммерческих однокорпусных разбавительных холодильников обычно составляет от 400 до 800 микроватт, что затрудняет удовлетворение потребностей квантовых компьютеров на тысячу кубитов. Хотя международная общепринятая многокорпусная параллельная схема позволяет увеличить холодопроизводительность, она значительно усложняет систему, что создает проблемы для долгосрочной стабильной работы.

Институт квантовой информации и квантовых инноваций Китайской академии наук совместно с компанией Guodun Quantum преодолели трудности и разработали ez-Q F1500, который использует однокорпусную архитектуру. При температуре 100 милликельвинов его холодопроизводительность достигает 1700 микроватт, при температуре 20 милликельвинов — 48 микроватт, а минимальная температура может быть снижена примерно до 5,42 милликельвина. Ли Сюй, технический эксперт компании Guodun Quantum из Исследовательского центра инженерных технологий квантовой информации провинции Аньхой, рассказал, что команда разработчиков в течение двух лет оптимизировала теплообменник сверхнизких температур для увеличения площади и эффективности теплообмена, использовала большое количество экспериментов и конечно-элементного моделирования для определения потребностей в холоде на различных температурных уровнях квантовых вычислений на тысячу кубитов и провела целенаправленное проектирование системы. Одновременно, благодаря согласованному проектированию с системой низкотемпературной передачи, в ограниченном внутреннем пространстве удалось разместить 3600 низкотемпературных линий управления и измерения, а также более 100 низкотемпературных усилителей. Устройство также использует независимую и контролируемую аппаратно-программную архитектуру, а такие ключевые компоненты, как импульсная трубка-холодильник, контроллер температуры и сверхнизкотемпературный термометр, были произведены в Китае.

Поставки ez-Q F1500 начнутся во второй половине этого года. Благодаря этому однокорпусному продукту с большой холодопроизводительностью, квантовому компьютеру на тысячу кубитов с коррекцией ошибок больше не нужно будет полагаться на многокорпусную параллельную схему, что позволит упростить структуру системы и повысить долгосрочную надежность холодильника.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com