我国量子计算核心设备,批量出口

来源:半导纵横发布时间:2025-07-07 14:02
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稀释制冷机能够为量子计算机提供接近绝对零度的极低温运行环境。

7月7日,本源量子宣布自主稀释制冷机获国际订单,将批量出口“一带一路”国家,标志着我国自主量子计算核心装备在国际化进程中迈出关键一步。

稀释制冷机,不可或缺

稀释制冷机是超导量子计算机的关键核心设备之一,能够为量子计算机提供接近绝对零度(-273.15℃)的极低温运行环境,除量子计算外,还广泛应用于凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿领域。

稀释制冷机最初是Heinz London在20世纪50年代初提出的,并于1964年在莱顿大学首次实现。1965年,Henry Hall在曼彻斯特大学制造了第一台3He-4He稀释制冷机。第一台商用稀释制冷机是在1966年与Heinz London合作,在牛津Osney Mead的Oxford Instruments工厂开发的。实现的200毫开尔文(mK)的基础温度使稀释冷却超越了已知的3He温度。稀释制冷机在其60年的历史中已经不断发展,性能、可靠性和3He效率都得到了提高。如今,基于小型低温致冷机电力直接驱动,无需使用任何外部液氦冷却,就可以达到低于4毫开尔文的温度。

多年来,稀释制冷机已被用于冷却从毫米级半导体到吨级的引力波探测器,温度降至mK。高达50特斯拉(T)的超导磁体与这些制冷机结合,用于研究新型超导体。目前,科学家们正在使用稀释制冷机尝试实现量子计算机,寻找假设的Majorana粒子,并研究许多其他新型量子性质。

此次出口的本源SL400稀释制冷机,可提供10mK以下的极低温环境及不低于400μW@100mK的制冷量,满足超导量子计算、凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿技术领域的极低温环境需求。系统标配恒温器、气体处理系统、液氮冷阱、空气压缩机、控制单元、标准支架各一套,并且具备人机交互功能,可实现设备全自动化操作。

量子计算,大风口

近日,麦肯锡发布《量子技术监测报告》,系统梳理了过去一年量子领域的重要进展。报告指出,量子技术三大核心领域——量子计算、量子通信和量子传感正迎来前所未有的发展机遇,预计到2035年全球市场规模将达到高达970亿美元。其中,最具潜力的的量子计算将占据最大份额,其收入规模预计将从2024年的40亿美元激增至2035年的720亿美元。

2024年量子计算领域在纠错技术方面取得重大进展,谷歌、IBM等企业通过Willow处理器(105个超导量子比特)和逻辑量子比特编码技术,实现了错误率的指数级抑制。知识产权领域,美国以18649项授权专利领先全球,中国则以42%的物理科学出版物占比领跑科研产出。

麦肯锡列出的主要发现包括:

    • 领先企业正实现突破性里程碑,推动量子计算生态系统向可扩展的逻辑量子比特架构转型;
    • 主要量子计算公司相继发布构建可扩展通用量子计算的路线图,涵盖超导、离子阱、中性原子、光子等多种技术路线,技术特色各有优劣;
    • 量子控制技术发挥着核心作用,可通过融合缓错、抑错与纠错显著提升量子比特的鲁棒性。目前专业量子控制供应商主要聚焦超导与自旋量子比特技术路线,计划近期向其他量子计算体系扩展业务布局;
    • 实现容错量子计算需要构建鲁棒性技术体系,以抑制噪声干扰并实现高效量子纠错;
    • 量子纠错方案可通过六大关键指标进行系统性评估,形成完整性能图谱:技术路线兼容性、架构适配性、量子比特开销、代码距离、纠错可扩展性及近年进展;
    • 量子传感领域的技术发展正从学术突破导向转向产业应用场景驱动,加速推进商业化进程。

    本源量子,不简单

    本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(简称“本源量子”),国内量子计算龙头企业,2017年成立于合肥市高新区,团队技术起源于中科院量子信息重点实验室。本源量子聚焦量子计算产业生态建设,打造自主可控工程化量子计算机,围绕量子芯片、量子计算测控一体机、量子操作系统、量子软件、量子计算云平台和量子计算科普教育核心业务,全栈研制开发量子计算,积极推动量子计算产业落地,聚焦生物科技、化学材料、金融分析、轮船制造、大数据等多行业领域,探索量子计算产业应用,争抢量子计算核心专利。

    安徽省量子计算工程研究中心消息,由本源量子自主研发的中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”自2024年1月6日上线运行以来,已为全球143个国家和地区的用户完成了超过50万个量子计算任务,全球访问量突破2900万次,刷新中国自主量子算力服务规模纪录。

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