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量子计算是当前世界各国科技竞争的主战场，而量子计算机的正常运行需要维持极低温环境，因此，稀释制冷机成为量子计算研究中不可替代的关键设备。日前，中国科学院物理研究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。
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（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，研究团队再一次组织力量联合攻关。历经两年半的时间，团队自主研发了国产无液氦稀释制冷机。研发过程中，团队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，成功实现无液氦稀释制冷机10.9mK（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（绝对零度以上0.0087度），基本达到了国际主流产品的水平。
相关负责人介绍，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。长期以来，我国此类仪器完全依赖进口，是亟待攻破的关键核心技术。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。未来，团队将进一步优化无液氦稀释制冷机相关技术，为我国的量子计算实验前沿研究提供有力支撑。
