量子芯片（基于低溫超導技術(shù)）運行對溫度環(huán)境要求極為苛刻，如何實時監(jiān)測溫度變化，了解稀釋制冷機內(nèi)部運行狀態(tài)，一直是低溫超導領(lǐng)域的關(guān)鍵性問題之一。
近日，安徽省量子計算工程研究中心透露，國產(chǎn)量子計算超低溫溫度傳感器研制成功，并已投入國產(chǎn)量子計算機中使用，科研人員形象地稱其為“量子芯片溫度計”。
低溫超導量子計算機是構(gòu)建實用量子計算機最廣泛的方法之一，目前被包括IBM、谷歌和阿里巴巴等老牌科技巨頭選定為量子計算的技術(shù)實現(xiàn)選擇。
雖然，該路線已經(jīng)被用于執(zhí)行許多重要的量子算法測試任務，諸如驗證 Shor 算法和 Grover 算法，甚至在2019年隨機線路問題上實現(xiàn)量子優(yōu)勢。然而，仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。
自主研發(fā)，“量子芯片溫度計”
其中一個挑戰(zhàn)是它們需要運行在非常低的溫度環(huán)境下，通常是使用稀釋制冷機，這不僅僅昂貴且難以維護。加上需要和外界進行信息的交流，使之容易受到噪音的影響，而噪音會破壞正在存儲和操縱的量子比特信息，因此，對稀釋制冷劑內(nèi)部的溫度進行監(jiān)測尤為重要。
據(jù)安徽省量子計算工程研究中心相關(guān)研發(fā)團隊負責人張俊峰介紹：“隨著稀釋制冷機技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外稀釋制冷機技術(shù)越來越成熟，與之相配套的溫度測量需求也不斷加大。為了保證量子芯片在合適的溫區(qū)運行，需要實時監(jiān)測量子芯片運行的溫度環(huán)境，這款傳感器就像是‘量子芯片溫度計’，可實時監(jiān)測溫度變化。”
該超低溫溫度傳感器由本源量子計算公司自主研發(fā)，支持實時溫度監(jiān)測，具備較高測量精度等優(yōu)勢。
該產(chǎn)品測溫范圍10mK-40K，通用性很廣，可以非常方便安裝到稀釋制冷機上，據(jù)稱已投入到國產(chǎn)量子計算機中使用。
張俊峰表示，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?qū)φ麄�量子計算機系統(tǒng)起到關(guān)鍵性作用。
本源量子團隊成功研制了國產(chǎn)超低溫溫度傳感器，使我國在極低溫領(lǐng)域的溫度測量精度達到國際先進水平，為量子計算機完全自主可控邁出了重要一步。
