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本源超導量子計算機自主制造鏈11類產品系列之四:量子計算機低溫環境設備

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。量子計算機低溫環境設備
1.本源SL400稀釋制冷機

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圖為本源SL400稀釋制冷機

本源SL400稀釋制冷機可提供10mK以下的極低溫環境及不低于400μW @100mK的制冷量,滿足超導量子計算、凝聚態物理、材料科學、深空探測等前沿技術領域的極低溫環境需求。系統標配恒溫器、氣體處理系統、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,可實現設備全自動化操作。

產品特性

?系統配備脈管冷頭,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

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

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;

工作環境溫度

20℃~30℃

工作環境濕度

30%~70%

組成配置

恒溫器、氣體處理系統、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: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、水冷系統供電;

主動減振組件

包含減振器、低頻穩定器,可有效規避環境中的振動影響

磁屏蔽筒

可降低地磁及外部磁場對內部測試元件的干擾,內部磁場:≤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的通道;

通道數: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,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境中,目前已投入國產量子計算機中使用。

量子芯片是量子計算機的核心器件,實時監測量子芯片運行的溫度環境能夠對整個量子計算機系統起到關鍵性作用。該國產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
常規參數
重量60g
尺寸60mm×12mm×14mm
儲存環境非工作環境下需干燥保存

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中,用于溫度測量及系統控溫的儀器設備。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,可實現稀釋制冷機內50mK以下的超低溫測量;加熱通道可滿足稀釋制冷機的系統控溫。儀器配備控制軟件,連接PC端后可輕松讀取溫度、控制加熱并保存數據。

產品特點?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,溫度數據支持本地保存,方便溫度回溯。


性能參數

測溫通道數

8

加熱通道數

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
工作環境溫度
18℃~35℃
存儲環境溫度
-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標準規范

掃描儀尺寸180*113*34(寬*深*高),單位mm

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