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本源超導量子計算機自主制造鏈11類產(chǎn)品系列之四:量子計算機低溫環(huán)境設備

本源量子 ? 2024-05-22 08:22 ? 次閱讀

本源超導量子計算機自主制造鏈由11個部分組成,該制造鏈生產(chǎn)的中國自主超導量子計算機已向中國用戶交付多臺,本源基于該制造鏈自主研制的中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”已于日前上線并對全球開放使用。量子計算機低溫環(huán)境設備
1.本源SL400稀釋制冷機

5c177ede-17d1-11ef-bebc-92fbcf53809c.png

圖為本源SL400稀釋制冷機

本源SL400稀釋制冷機可提供10mK以下的極低溫環(huán)境及不低于400μW @100mK的制冷量,滿足超導量子計算、凝聚態(tài)物理、材料科學、深空探測等前沿技術領域的極低溫環(huán)境需求。系統(tǒng)標配恒溫器、氣體處理系統(tǒng)、液氮冷阱、空氣壓縮機、控制單元、標準支架、熱開關組件、快速回溫組件各一套,并且具備人機交互功能,可實現(xiàn)設備全自動化操作。

產(chǎn)品特性

?系統(tǒng)配備脈管冷頭,具有良好的絕緣和減振性能,搭配柔性導冷組件,可以實現(xiàn)更好的減振效果

?具備快速回溫功能,回溫時間≤24h

?全自主研發(fā)的溫度傳感器

?采用氣隙式熱開關,高效預冷,顯著縮短降溫時間

性能參數(shù)

空載最低溫度

≤10mK

20mK制冷量

≥10μW@20mK

100mK制冷量

≥400μW@100mK

降溫時間

(常溫至10mK)

≤30h

回溫時間

≤24h

MC冷板尺寸

Φ294mm

其他參數(shù)

安裝空間

高度不低于5m;

平面空間不小于4m*6m;

線盤接口

Φ100室溫孔*2;

KF40室溫孔*7(3個已占用,4個可用);

KF25室溫孔*4(2個已占用,2個可用);

KF16室溫孔*1(已占用);

Sideloading接口*2;

Φ40冷板孔*4(1個已占用,3個可用);

供電需求

220V/50HZ-20A一路;

3相/380V/50Hz-17.5A(斷路器40A)一路;

工作環(huán)境溫度

20℃~30℃

工作環(huán)境濕度

30%~70%

組成配置

恒溫器、氣體處理系統(tǒng)、液氮冷阱、空氣壓縮機、控制單元、標準支架、熱開關組件、快速回溫組件各一套;

外形尺寸及重量

恒溫器:1.6m×1m×3.5m(長×寬×高),600kg

氣體處理系統(tǒng):1.2m×0.8m×1.8m(長×寬×高),400kg

控制單元:0.8m×0.6m×1.5m(長×寬×高),100kg

產(chǎn)品選配

冷水機組

1

磁體

可配置單軸或矢量磁體,磁場強度9T、12T(可定制);或矢量磁體,

磁場強度3T-1T-1T或6T-2T-2T(可定制);

UPS

25kVA/為氦壓縮機、水冷系統(tǒng)供電;

主動減振組件

包含減振器、低頻穩(wěn)定器,可有效規(guī)避環(huán)境中的振動影響

磁屏蔽筒

可降低地磁及外部磁場對內(nèi)部測試元件的干擾,內(nèi)部磁場:≤15mGs;

多通道微波互連線纜套件

含衰減器、法蘭盤及線路組件的安裝及測試,為超導量子芯片提供微波信號傳輸?shù)耐ǖ溃?/p>

通道數(shù):標配32組(可定制);室溫到CP層線纜:CuNi-CuNi的SMA半剛線(18GHz);CP層到MC線纜:NbTi-NbTi線

2.氧化釕溫度傳感器

5c46d7ba-17d1-11ef-bebc-92fbcf53809c.png

圖為氧化釕溫度傳感器

氧化釕溫度傳感器由本源量子完全自主研發(fā),是一款應用在極低溫領域的溫度測量傳感器,其測溫范圍為10mK-100K,并且在10mK左右的溫度下,具備±1.5mK的測量精度,接線使用的插頭和低溫線纜均可定制,可以方便的安裝在稀釋制冷機等極低溫環(huán)境中,目前已投入國產(chǎn)量子計算機中使用。

量子芯片是量子計算機的核心器件,實時監(jiān)測量子芯片運行的溫度環(huán)境能夠對整個量子計算機系統(tǒng)起到關鍵性作用。該國產(chǎn)超低溫溫度傳感器的成功研制,使我國在極低溫領域的溫度測量精度達到國際先進水平,向著量子計算機完全自主可控邁出了重要一步。

測溫范圍10mK-100K
推薦激勵
5mK-50mK≤6.3μV
50mK-100mK≤20μV
100mK-1.2K≤63μV
100mK-1.2K≤200μV
1.2K-100K≤632μV
測量精度
10 mK±1.5 mK
20 mK±2 mK
50 mK±4 mK
1.4 K±16 mK
4.2 K±17 mK
10 K±50 mK
常規(guī)參數(shù)
重量60g
尺寸60mm×12mm×14mm
儲存環(huán)境非工作環(huán)境下需干燥保存

3.電橋型溫控儀5c6d4846-17d1-11ef-bebc-92fbcf53809c.png

圖為電橋型溫控儀

5c8e1bc0-17d1-11ef-bebc-92fbcf53809c.jpg圖為8通道掃描儀

電橋型溫控儀是一款應用在制冷機系統(tǒng)中,用于溫度測量及系統(tǒng)控溫的儀器設備。該儀器配備8個測溫通道和4個加熱通道,測溫通道搭配溫度傳感器,可實現(xiàn)稀釋制冷機內(nèi)50mK以下的超低溫測量;加熱通道可滿足稀釋制冷機的系統(tǒng)控溫。儀器配備控制軟件,連接PC端后可輕松讀取溫度、控制加熱并保存數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品特點?標配8個溫度掃描通道,均適配鉑電阻、cernox、氧化釕、銠鐵、鍺電阻等電阻型溫度傳感器;

?標配4路隔離低噪聲加熱電源,均支持1μW-1W任意加熱功率,可用于稀釋制冷機熱開關及still、mc層等加熱;

?配備簡單易用的控制軟件,溫度數(shù)據(jù)支持本地保存,方便溫度回溯。


性能參數(shù)

測溫通道數(shù)

8

加熱通道數(shù)

4

電阻測量方式

4線法電橋式

支持電阻范圍

0.1Ω-1.2MΩ @ 200μV;5.5Ω-1.2MΩ @ 20μV;

最大引線電阻

50Ω+10%測量電阻

測量引線

V+, V-, I+, I-,每路信號屏蔽均與傳感器安裝位置共地

激勵電流

100pA-100μA

激勵模式

固定電壓,固定電流

掃描方式

自動

溫度曲線保存數(shù)量

99

加熱電源

電流源,限壓12V

加熱電流

0-80mA@150Ω

加熱電阻

推薦40-2000Ω

加熱功率

1μW-1W(與加熱電阻相關)

其他參數(shù)
工作環(huán)境溫度
18℃~35℃
存儲環(huán)境溫度
-25~60
電源
100-240V AC,50-60Hz,其中掃描儀需接專用地
測溫接口
DB25 2個
加熱接口
DB9
設備尺寸

主體尺寸437*200*44 (寬*深*高),符合1U標準規(guī)范

掃描儀尺寸180*113*34(寬*深*高),單位mm

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