我国新的氦气冷却系统希望在量子技术领域获得无懈可击的领跑地位

中国正通过创新驱动发展的国家战略，努力成为量子技术的世界领先者。来自上海的一组研究人员声称已经开发出一种新型冷却系统，可以产生量子计算机运行所需的极低温度。
大多数量子机器的核心部件——从计算机到卫星——检测和操纵易受热干扰的亚原子粒子以存储和处理信息，因此这些机器需要在接近绝对零的条件下运行。
为了保持系统的“量子态”， 必须 尽量减少任何破坏脆弱位置的风险，例如温度的最轻微升高会导致原子和分子过度移动并增加内部亚原子粒子的电压它们从而改变了它们的量子态。
Helium-3——地球上极为稀有
冷却最先进的量子硬件需要氦 3，这是一种氦的同位素，在带走热量方面具有无与伦比的效率。然而，氦 3 在地球上极为罕见，主要供应来自老化的核弹头。
在不到二十年的时间里，Helium-3 对量子研究和其他颠覆性技术的需求呈指数增长，其价格上涨了 40 多倍。
此外，不是任何人都可以购买它。例如，在美国，Helium-3 是为数不多的基于军事原因受到政府严格生产和分销控制的商品之一。
中国科学院上海技术物理研究所党海正教授和他的同事在上周发表在国内同行评审科学公报上的一篇论文中表示，他们已经为一些要求最苛刻的量子建立了强大的冷却系统。完全不使用任何 Helium-3 的机器。

Helium-4 超级流体
这种新的冷却装置利用了 Helium-4，这是另一种氦同位素。Helium-4 比 Helium-3 丰富得多，但在极端条件下作为冷却剂的效果较差
氦 4 在低至 2 开尔文（-271 摄氏度）的温度下会变成 超流体，无论重力如何都会爬墙，并且变得更加难以控制。
超流体可以做其他流体无法做到的事情，那就是违反重力定律并爬上容器的壁并逃脱。
党教授的团队开发了一个理论模型，可以在一定程度上预测 Helium-4 在超流体状态下的流动行为。