近日，在中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院（以下簡(jiǎn)稱“量子創(chuàng)新研究院”）的授權(quán)指導(dǎo)下，國(guó)盾量子成功完成稀釋制冷機(jī)ez-Q F1500的工程化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)首臺(tái)下線。

　　ez-Q F1500在100毫開(kāi)爾文（mK）溫度下實(shí)現(xiàn)1700微瓦（μW）制冷量，在20mK溫度下實(shí)現(xiàn)48μW制冷量，單核心制冷量達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。產(chǎn)品將于今年下半年啟動(dòng)交付，為我國(guó)后續(xù)千比特可糾錯(cuò)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的研制奠定基礎(chǔ)。

　　超導(dǎo)量子計(jì)算芯片對(duì)環(huán)境擾動(dòng)極為敏感，微弱的熱噪聲、電磁波或機(jī)械振動(dòng)，都可能引發(fā)量子態(tài)退相干，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。因此，芯片必須在接近絕對(duì)零度的極低溫環(huán)境中運(yùn)行，最大限度降低外界環(huán)境對(duì)量子態(tài)的干擾。

　　稀釋制冷機(jī)作為能夠提供極低溫環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備，不僅能滿足芯片運(yùn)行所需的溫度條件，還能屏蔽幾乎所有的電磁干擾和振動(dòng)，為這一“超級(jí)大腦”打造極為安靜的“思考空間”。沒(méi)有稀釋制冷機(jī)，超導(dǎo)量子計(jì)算強(qiáng)大的潛力便難以釋放。

　　隨著超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)比特?cái)?shù)規(guī)模的提升，對(duì)稀釋制冷機(jī)的制冷量、最低溫度、空間容納能力等提出更高要求。為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在量子創(chuàng)新研究院“單稀釋制冷單元大功率稀釋制冷機(jī)”的成果基礎(chǔ)上，歷經(jīng)兩年攻關(guān)，推出ez-Q F1500。

　　當(dāng)前國(guó)際主流單核心產(chǎn)品制冷量多在400–800μW，若想滿足千比特需求，需采用兩個(gè)核心單元并聯(lián)的權(quán)宜方案。ez-Q F1500在100mK溫度下制冷量達(dá)1700μW，在20mK溫度下制冷量達(dá)48μW，單核心即可滿足千比特芯片需求，在簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)提升了制冷機(jī)的長(zhǎng)期可靠性。

　　ez-Q F1500的最低溫度可達(dá)5.42mK，遠(yuǎn)低于當(dāng)前超導(dǎo)量子計(jì)算10–20mK的工作溫度區(qū)間。這為未來(lái)更大規(guī)模、更高性能的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)研發(fā)提供了充足的“低溫儲(chǔ)備”。

　　作為超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵核心設(shè)備，稀釋制冷機(jī)曾長(zhǎng)期受制于海外技術(shù)壟斷與設(shè)備禁運(yùn)。近年來(lái)，國(guó)盾量子在國(guó)內(nèi)頂尖科研院所授權(quán)支持下開(kāi)展自主研發(fā)，推出國(guó)內(nèi)首款可商用可量產(chǎn)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)用稀釋制冷機(jī)，成功突破這一“卡脖子”領(lǐng)域。最新推出的ez-Q F1500不僅性能大幅提升，還采用了自主可控的軟硬件架構(gòu)。脈沖管制冷機(jī)、控溫儀、極低溫溫度計(jì)等關(guān)鍵核心器件均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

　　未來(lái)，國(guó)盾量子將繼續(xù)致力于量子計(jì)算核心器件和儀器設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化、智能化，在服務(wù)我國(guó)超導(dǎo)量子計(jì)算前沿科學(xué)研究的同時(shí)，推動(dòng)成熟產(chǎn)品走向產(chǎn)業(yè)落地及應(yīng)用探索。