剛剛！我國量子計算機取得重大突破，成功攻克量子計算核心技術！

據科技日報報道，近日相關記者從安徽省量子計算工程研究中心獲知，我國自主研發的本源SL400國產稀釋製冷機成功下線。

據悉，本源SL400國產稀釋製冷機由本源量子計算（合肥）股份有限公司研發。它的下線，意味着我國在量子計算機領域取得了重大的突破，這也是中國科創企業首次成功攻克量子計算核心技術之一的極低溫製冷。

量子計算機爲什麼需要極低溫製冷？這主要是有兩個原因。

一、消除噪聲

量子計算機中的量子比特（Qubit）是基於量子力學原理的信息單位。在高溫下，環境中的熱噪聲會干擾量子比特的穩定性和可靠性，導致計算錯誤。通過將量子計算機制冷至極低溫，可以減少背景熱噪聲，提高量子比特的準確性和長時間穩定性。

二、實現量子態疊加和糾纏

量子計算中的核心概念是量子態疊加和糾纏。疊加是指量子比特可以同時處於多個狀態的疊加態，糾纏是指兩個或多個量子比特之間存在一種特殊的關聯關係。這些特性在高溫下很容易被熱擾動破壞，而在極低溫下，量子比特可以更好地保持疊加態和糾纏態的特性，從而爲量子計算提供更強大的計算能力。

因此，通過極低溫製冷，可以降低熱噪聲干擾，提高量子比特的穩定性和準確性，同時實現量子態疊加和糾纏，爲量子計算機的實現和運算提供更好的條件。

那麼，這次成功下線的本源SL400國產稀釋製冷機，它的運行原理和邏輯是什麼呢？

稀釋製冷機是一種常用於實驗室中超低溫研究的製冷設備。它使用的是一種稱爲稀釋劑的液體來冷卻樣品，將溫度下降到接近絕對零度（約爲-273攝氏度或0開爾文）。

稀釋製冷機採用了多級製冷的原理，其中頂部的製冷機械負責將稀釋劑冷卻至較低溫度，然後通過稀釋劑中的一種過量成分（稱爲稀釋物質）來進一步降低溫度。

這種稀釋劑和稀釋物質的混合物在一系列的換熱過程中逐漸降溫，最終達到所需的低溫。不僅如此，稀釋製冷機在量子計算、低溫物理學和超導體等領域具有廣泛的應用。

從上個世紀90年代開始，我國就已經開始研發量子計算機。2008年，中國科學院成功研製出了第一臺量子通信原型機。但是，時至今日，我國仍舊沒有完全研發出量子計算機。

爲什麼量子計算機的研發難度這麼大呢？

一、技術難題

量子計算機的核心部件是量子比特（Qubit），而量子比特的製備、操作和讀取都需要高度精確的控制。由於量子比特是基於量子力學的行爲特性進行實現的，需要利用微觀粒子（如離子、超導體等）的量子性質來構建。這些技術上的挑戰包括製備高質量的量子比特、實現長時間的量子態保持、減少錯誤率、適應大規模量子系統等。

二、量子糾錯和誤差校正

量子計算機面臨的另一個重要問題是量子態的易失性和容易受到噪聲干擾。由於量子比特容易受到環境的影響，導致信息的損失和計算錯誤。因此，研究人員需要開發高效的量子糾錯和誤差校正方法，以保證可靠的計算結果。

三、擴展性和互連性

目前的量子計算機規模相對較小，只有幾十個量子比特。要實現真正有用的計算，需要擴展量子比特數量至數百甚至上千個，並且實現可靠的互連。然而，隨着量子系統規模的增加，系統中的噪聲問題也會隨之增加，使得量子糾錯和誤差校正更爲複雜。

四、資源需求和成本

量子計算機的研發和運行需要大量的資源，包括高精度的實驗設置、精密的測量和控制設備、高性能的計算資源等。這些資源的需求和成本都是相當高的，限制了量子計算機的發展速度。

截至目前，我國在量子計算領域領先世界各國。雖然我國還沒有成功研發量子計算機，但每成功一步都值得慶賀！