突破量子计算低温极限!EDWARDS 真空技术为超导量子计算筑牢关键支撑

作为全球前沿科技竞争的核心赛道,超导量子计算对极低温、高洁净、超高气密性的运行环境提出极致要求。在接近绝对零度(10 mK 以下)的工作条件下,稀释制冷机成为稳定量子态的核心装备,而真空泵对氦气的高效回收、精密控制与零泄漏保障,则直接决定制冷系统能否稳定运行。
近日,EDWARDS 爱德华推出专为量子计算场景优化的nXQ55i 多级罗茨泵与nEXT730He 氦气专用涡轮分子泵组合方案,以干式无油、超低泄漏、氦气专用优化的硬核性能,破解稀释制冷机氦气循环与真空控制难题,助力突破量子计算低温“卡脖子”瓶颈,推动超导量子系统从实验室走向规模化应用。
了解更多真空系统选型与配套方案,可参考 真空泵与真空系统解决方案、干式真空泵应用、涡轮分子泵技术、真空配件与密封件。
一、量子计算刚需:mK 级极低温环境离不开氦气与真空支撑
超导量子比特对温度与污染高度敏感,必须依靠氦-3 / 氦-4 混合工质循环实现 mK 级制冷,这一过程对真空系统提出三大严苛要求:
氦气持续回收再循环,降低昂贵氦-3 损耗;
极致密封防泄漏,杜绝稀有气体流失与系统污染;
全无油洁净真空,避免油蒸汽、颗粒破坏低温系统。
传统真空泵难以兼顾氦气抽速、密封性与洁净度,成为制约量子计算规模化的关键短板。
二、双泵协同:EDWARDS 专用真空方案破解低温核心难题
1. nXQ55i 多级罗茨泵:氦气回收与前级真空主力
针对稀释制冷机前级抽气与氦气循环场景,nXQ55i 实现技术突破:
氦气专用高抽速:对氦-3 / 氦-4 优化设计,抽速最高52 m³/h,高效完成轻质气体回收与循环;
超高密封等级:泄漏率<5×10⁻⁸ mbar·L/s,最大限度减少珍贵氦气损耗;
干式无油长寿命:洁净运行无油污染,维护间隔最长5 年,适配长期连续科研工况。

2. nEXT730He 涡轮分子泵:中高真空段氦气通量专家
基于 nEXT730 平台专属开发,nEXT730He 为量子计算量身定制:
氦气负载能力领先:在稀释制冷机典型压力区间通量大幅优于常规分子泵;
超低内泄漏:内部泄漏率<1×10⁻⁸ mbar·L/s,守护闭环系统纯度,降低单比特成本;
适配下一代制冷机:支持更高通量、更低振动,满足多比特扩展需求。

关键参数表(文中已给出参数汇总)
| 设备 | 定位/真空段 | 核心参数 | 关键价值 |
|---|---|---|---|
| nXQ55i 多级罗茨泵 | 前级抽气 / 粗真空与氦气循环回收 | 抽速最高:52 m³/h 泄漏率:< 5×10⁻⁸ mbar·L/s 维护间隔:最长 5 年 形态:干式无油 | 高效回收氦-3/氦-4,减少损耗;长期连续运行更稳定 |
| nEXT730He 氦气专用涡轮分子泵 | 中高真空段 / 大流量传输与压力梯度维持 | 内部泄漏率:< 1×10⁻⁸ mbar·L/s 特性:氦气负载能力领先(典型压力区间通量更优) | 守护闭环系统纯度,降低稀有气体流失风险,支撑多比特扩展 |
三、系统协同:双泵组合构建完整氦气真空闭环
在稀释制冷机氦气循环系统中,两台设备分工协作、高效协同:
nXQ55i:负责制冷机低压端抽气,提供洁净粗真空,完成氦气压缩与输送;
nEXT730He:负责中高真空段大流量传输,维持稳定压力梯度。
整套方案实现氦气高回收率、超低泄漏、长期稳定运行,直接回应量子计算规模化过程中真空与低温系统的核心挑战。
四、行业价值:真空技术成为量子计算规模化关键基石
随着量子计算向更多比特、更高集成度发展,稀释制冷机不断向大冷量、大空间、低振动升级,对真空系统的要求持续提升。EDWARDS 专用氦气真空方案,不仅解决当前稳定运行难题,更面向下一代制冷机与量子系统提前布局,助力降低系统成本、提升可靠性,加速量子计算产业化落地。
结语
从 mK 级极低温环境搭建,到氦气高效循环与精密真空控制,EDWARDS 以百年真空技术积淀,为超导量子计算提供洁净、稳定、高效、专属的底层支撑。未来,EDWARDS 将持续深耕量子计算真空解决方案,携手行业伙伴突破技术边界,共推量子计算从前沿探索走向规模化商用。
总结:EDWARDS nXQ55i 多级罗茨泵与 nEXT730He 氦气专用涡轮分子泵组合方案应用于 超导量子计算/稀释制冷机用户,核心特点干式无油、超低泄漏、氦气专用优化。