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单核心大冷量技术突破 国产ez-QF1500稀释制冷机正式下线
2026年06月30日 10:34:50
来源：化工仪器网 点击量：4388
国盾量子在中国科学院量子信息与量子科技创新研究院授权指导下完成工程化研发的ez-QF1500稀释制冷机首台设备正式下线。该设备突破了单核心制冷量的行业瓶颈，极低温制冷指标达到国际领先水平，同时攻克了换热效率、冷量分布、空间集成三大技术难点，核心器件实现全自主可控。这款设备将为我国千比特可纠错超导量子计算机的研制提供关键硬件支撑，预计于今年下半年启动交付。
6月24日，由中国科学院量子信息与量子科技创新研究院提供技术授权指导、国盾量子完成工程化开发的国产稀释制冷机ez-QF1500完成首台正式下线。这款核心设备以单核心架构实现了国际领先的制冷能力，将为我国后续千比特可纠错超导量子计算机的研发打下坚实的硬件基础。
稀释制冷机是超导量子计算系统的核心支撑装备。如果将量子计算芯片视作算力核心，稀释制冷机便是保障其稳定运转的极低温“恒温舱”：它能够创造接近绝对零度的极低温环境，让量子芯片维持稳定的工作状态，同时配合屏蔽系统隔绝电磁干扰与机械振动，为量子运算搭建低噪声的运行空间。
随着超导量子芯片的比特规模持续扩张，从几十比特逐步向数百、数千比特进阶，行业对稀释制冷机的要求也在不断提升——不仅需要更大的制冷功率，还要容纳更多低温线缆与信号放大器，制冷能力是超导量子计算机性能提升的核心前提。目前商用领域的单核心稀释制冷机，制冷量大多集中在400至800微瓦区间，无法匹配千比特量子计算系统的运行需求。国际上普遍采用多核心单元并联的方式补足冷量，但该方案会大幅提升系统的复杂程度，给设备的长期稳定运行增加了不少隐患。
为破解这一共性行业难题，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院早在2025年便完成了“单稀释制冷单元大功率稀释制冷机” 的原型研发，在20毫开尔文温度下实现了40微瓦制冷量的技术突破。在此科研成果的基础上，国盾量子联合攻关团队完成了工程化落地，推出的ez-QF1500仅依靠单个制冷核心，便可在100毫开尔文温度下达到1700微瓦制冷量，20毫开尔文温度下制冷量可达48微瓦，设备最低温度可降至约5.42毫开尔文，单核心制冷性能跻身国际领先梯队。
安徽省量子信息工程技术研究中心、国盾量子技术专家李旭博士介绍，研发团队历时两年技术攻关，接连解决了三大核心痛点。针对冷量输出不足的问题，团队优化了极低温换热器设计，有效提升了换热面积与换热效率；针对冷量层级分布不均的问题，团队通过多轮实验与有限元仿真测算，明确了千比特量子计算系统各温度层的冷量需求，以此为基础完成了针对性的系统设计；针对内部搭载空间有限的问题，团队通过与低温传输系统的一体化匹配设计，在有限的腔体空间内集成了3600路低温测控线路与超百个低温放大器。除此之外，ez-QF1500采用了完全自主可控的软硬件架构，脉冲管制冷机、控温仪、极低温温度计等核心器件均已实现国产化替代。
按照规划，ez-QF1500将于今年下半年正式启动交付工作。依托这款单核心大冷量的制冷设备，我国千比特超导量子计算机无需再采用多核心并联的折中方案，系统整体结构将得到简化，设备长期运行的可靠性也将获得实质性提升。
作为国内最早涉足量子信息产业化的市场主体，国盾量子自2015年起布局量子计算赛道，目前已初步完成相关产业链布局，实现了核心部件的自主研发与市场化供应，同时参与了《超导量子计算专用极低温极低噪声系统》《无液氦稀释制冷机》等多项国家标准的制定。李旭表示，未来团队将持续深耕量子计算核心器件与仪器设备的国产化、智能化升级，在支撑国内超导量子计算前沿科研工作的同时，推动成熟技术与产品向产业端落地，拓展更多应用场景。
信息来源：中工网
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