超导器件低温冷却系统

中国科学院理化技术研究所   空间制冷实验室

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项目简介

随着科学计算、互联网技术以及物联网技术的飞速发展,对高性能计算和大数据处理的需求不断增长,能耗及散热 难题 成为限制相关设备发展的瓶颈问题,超导计算机是未来解决高性能计算以及实现超低功耗的唯一途径。自2017 年 开始, 本实验室开展超导 器件低温冷却系统研究工作 ,研制相关的低温冷却系统及低温测试设备。 截至 2019 年 8 月,已经顺利完成首台基于液氦的超导芯片低温测试杆氦的超导芯片低温测试杆——SFQSFQ低频测试杆的研制,并正式投入使用。该测试杆低频测试杆的研制,并正式投入使用。该测试杆将为超导芯片提供工作温度为将为超导芯片提供工作温度为4.2K4.2K,温度稳定性为±,温度稳定性为±0.2K0.2 K的无磁测试条件,为的无磁测试条件,为超导芯片的研制提供有力的支撑。超导芯片的研制提供有力的支撑。

应用领域

随着科学计算、互联网技术以及物联网技术的飞速发展,对高性能计算和大数据处理的需求不断增长,例如国家金融领域、科研领域以及大型国防武器的研发都离不开超级计算机的支持。但随着半导体集成电路的不断发 展,其物理特性遭遇到了摩尔定律终结的瓶颈,其功耗、制造工艺、成本等都遇到了极大的发展困难,例如太湖之光总用电量为 15.3MW ,天河二号为 17.8MW ,超级计算的背后是巨大的能源消耗。由于超导器件低温冷却系统是超导技术研究必不可少的关键设备,因此在国内外都有较大的市场容量,以测试杆为例,仅国内某超导技术研究机构一家单位一年的采购量就达到几十至上百根,而每根测试杆的价格也是根据其规格型号的不同从几十万到上百万不等。因此可以看出,超导器件低温冷却系统具有很好的市场前景。

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