达国际领先水平：国盾量子单核心大冷量稀释制冷机成功下线

6 月 24 日消息，据新华社今日报道，在中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的授权指导下，科大国盾量子技术股份有限公司完成工程化开发的国产稀释制冷机 ez-Q F1500 首台正式下线。

此次下线标志着我国在超导量子计算关键核心设备上取得实质性进展，为后续研制千比特级别可纠错超导量子计算机奠定了基础。

稀释制冷机是超导量子计算系统中不可或缺的核心设备，其主要功能是为量子计算芯片提供接近绝对零度的极低温工作环境。同时，配合屏蔽系统，它能够有效抑制电磁干扰和机械振动，保障量子计算芯片在稳定条件下运行。

随着量子计算芯片的比特数从数十个向数百个乃至数千个扩展，稀释制冷机不仅需要具备更大的制冷能力，还必须能容纳更多低温线缆和信号放大器等配套组件。

目前，国际市场上商用的单核心稀释制冷机，其制冷量大多集中在 400 至 800 微瓦区间，在面对千比特级超导量子计算需求时已显不足。为提升制冷能力，国际通用的技术路线是将至少两个核心单元并联使用，但这会显著增加系统结构的复杂度，并对设备长期运行的可靠性带来额外挑战。

针对这一技术瓶颈，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院于 2025 年完成了“单稀释制冷单元大功率稀释制冷机”的原理样机研制，实现了在 20 毫开尔文温度下提供 40 微瓦制冷量的技术突破。在此基础上，国盾量子进一步组织联合攻关，最终推出的 ez-Q F1500 仅依靠单核心即可在 100 毫开尔文温度下实现 1700 微瓦的制冷量，在 20 毫开尔文温度下制冷量达到 48 微瓦，其最低工作温度可降至约 5.42 毫开尔文。上述指标显示，该设备的单核心制冷能力已达到国际同类产品的领先水平。

据安徽省量子信息工程技术研究中心研发团队负责人、国盾量子技术专家李旭介绍，研发团队历时两年，重点攻克了“冷量不足”“冷量分布不均”以及“内部空间紧张”三项核心技术难题。在硬件配置方面，ez-Q F1500 采用了完全自主可控的软硬件架构，其脉冲管制冷机、控温仪、极低温温度计等关键核心器件均已实现国产化，不再依赖进口供应。注意到，该设备计划于今年下半年正式启动向用户的交付工作。借助这款单核心大冷量稀释制冷机，我国在推进千比特超导量子计算机的研发过程中，有望在系统结构简化设计和制冷机长期运行可靠性方面获得显著提升。