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液氦助力加州量子计算公司网站研发推进

液氦助力加州量子计算公司网站研发推进 中科富海
2023-03-14
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加州量子计算公司 PsiQuantum 在英国开设了一个高级研发 (R&D) 站点,以开发“下一代”高功率低温模块,将光子量子计算机扩展到数百万量子比特。

据认为,该系统将拥有迄今为止部署的最高低温冷却能力。


除了在 STFC 的达斯伯里实验室开设新站点外,PsiQuantum 还获得了欧洲最大的液氦低温工厂之一的使用权,以支持其研究。通过液氦使其能在低温状态下进入超导工作状态。利用现有的低温基础设施和专业知识加速了公司开发大型量子计算机的使命。


液氦是一种最主要的低温源,被用作超级冷却剂。是因为,氦气具有极低的熔点和沸点,在常压下没有三相点,并且氦气是唯一在大气压和0 KPa下不会固化的物质。但通过反复冷却加压得到液化后的氦,其表面张力很小、导热性很强、黏度极低,甚至液化后的氦可达到接近绝对零度的低温(约为-273.15℃),这一特性,在任何低温冷源中都没有能够替代氦气作为超级冷却剂。


液氦的超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用。目前所有的超导材料需要在-130℃以下的低温中才能表现出超导特性。


PsiQuantum 正在构建一个纠错量子计算机,它利用单个光粒子(光子)的量子力学特性。该公司的方法需要低温冷却来操作极其灵敏的单光子探测器,这些探测器用于读取光子量子比特的状态。


这些设备的通过液氦使工作温度仅比绝对零高几度——相当于深空的温度。虽然很冷,但工作温度比其他量子计算技术所需的毫开尔文温度高数百倍,从而规避了开发大规模毫开尔文稀释制冷的挑战。


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