我国超导量子计算关键设备新突破！项目团队人员：为芯片提供接近绝对零度环境
【环球时报-环球网报道 记者 陈子帅】2月26日，安徽省量子信息工程技术研究中心及科大国盾量子技术股份有限公司联合发布消息，我国自主研发、用于超导量子计算机的国产稀释制冷机“ez-Q Fridge”，在交付客户后完成性能测试，其实际运行指标达到同类产品国际主流水平，成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机，有望打破该设备市场长期被芬兰、英国、美国等国际厂商占据的格局。
据介绍，稀释制冷机是构建超导量子计算机的核心设备，而非辅助仪器，它能够为超导量子计算芯片提供接近绝对零度的超低温环境。近年来，中国超导量子计算技术的飞速提升让欧美感到了“威胁”。2021年11月，美国政府为遏制中国高科技与军事技术发展，将科大国盾量子、上海国盾量子等多家中企列入名为“实体清单”的贸易黑名单。
“我们早就预料到，量子计算会成为大国科技竞争的‘主战场’。而在美国发起禁运限制前，团队就已经布局研发国产稀释制冷机。”安徽省量子信息工程技术研究中心副主任、科大国盾量子计算负责人王哲辉接受《环球时报》记者专访时表示，2023年在自主研发和中国科学技术大学专利许可支持下，国盾量子具备了批量生产相关产品的能力，于当年向2家科研用户各交付了一套稀释制冷机系统，助力其搭建国产超导量子计算机整机。
印度媒体BNN Breaking27日评论称，中国的稀释制冷机“ez-Q Fridge”打破了西方的技术封锁，展示了中国对技术进步和科技领先地位的承诺。根据香港亚洲时报在去年报道中援引专家的话，如果中国的稀释制冷机实现商业化量产，那么中国量子计算的发展就不会受到西方制裁的限制。
王哲辉介绍称，国产稀释制冷机攻克了几项关键技术，包括烧结银粉换热器的研发、极低温的传热与绝热等。据了解，稀释制冷机可被广泛用于凝聚态物质、量子计算、纳米材料和天文观测，而超导量子计算对制冷机的要求较高，“这也意味着我们的国产‘冰箱’能够服务于许多科研方向。”除了实现技术突破外，相关团队还成功解决了产品稳定性问题，在制作工艺方面已经较为成熟。
稀释制冷机的国际市场长期被欧美的领先企业牢牢占据，而“ez-Q Fridge”的问世或将改写这一局面。BNN Breaking报道称，“ez-Q Fridge”在试运行中表现出色，并于2023年下半年开始向客户交付产品，使中国进入了先前由芬兰、英国和美国等国家主导的领域。
对于国产稀释制冷机的商业前景，王哲辉告诉《环球时报》记者，国内有不少制冷机公司都传出了好消息，未来必然会有更多国内公司进入这一赛道，相信能够搭建起完整的产业链，形成中国产品自己的特点，“最终反向输出到国外，让世界都使用中国的制冷机。”王哲辉还透露，科大国盾量子接到的订单“超出预估”，但目前公司还需要突破产能上的瓶颈，同时也要进一步降低成本。
2021年10月，中国成功研制超导量子计算原型机“祖冲之二号”和“九章二号”，使我国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。“祖冲之二号”搭载了国际领先的芯片，其对稀释制冷机的功率要求也更高。王哲辉告诉《环球时报》记者，该团队接下来的一个重要目标就是让“祖冲之号”系列的稀释制冷机也实现“国产替代”，当记者询问预估大概何时能实现这一目标时，王哲辉回答说：“中国的科研人都很低调，都想完成后再告诉大家消息。我们对完成这项任务很有信心，也必须完成，绝不能让这些设备和产品阻碍中国尖端技术的发展。”
近年来，在国家政策的支持下，我国量子通信与量子计算技术研发和产业化创新成果走在世界前列。《科学美国人》杂志曾刊登题目为《新研究表明，中国在全球量子竞赛中领先》的文章，称“2017年，当中国的科学家团队从‘墨子号’卫星发射纠缠光子，进行世界上第一次量子安全视频通话时，专家们认为中国已经在量子通信方面处于世界领先地位。而新研究（‘祖冲之二号’‘九章二号’等工作）表明，中国的领先地位已经扩展到量子计算领域。”
不过，王哲辉也直言，国外公司几十年的积累，如果我们两年就超越，也不现实，因此接下来要继续提升产品性能，尽可能保证设备生产自主可控，更多实现原材料和零部件的“国产替代”，并实现海外销售。“越是面对打压和封锁，越不能固步自封，反而要提升量子计算等方面的核心能力，扩大在量子信息领域的国际合作交流，提高我们在国际领域的影响力和话语权。”