据科技日报报道，近日相关记者从安徽省量子计算工程研究中心获知，我国自主研发的本源SL400国产稀释制冷机成功下线。
据悉，本源SL400国产稀释制冷机由本源量子计算（合肥）股份有限公司研发。它的下线，意味着我国在量子计算机领域取得了重大的突破，这也是中国科创企业首次成功攻克量子计算核心技术之一的极低温制冷。
量子计算机为什么需要极低温制冷？这主要是有两个原因。
一、消除噪声
量子计算机中的量子比特（Qubit）是基于量子力学原理的信息单位。在高温下，环境中的热噪声会干扰量子比特的稳定性和可靠性，导致计算错误。通过将量子计算机制冷至极低温，可以减少背景热噪声，提高量子比特的准确性和长时间稳定性。
二、实现量子态叠加和纠缠
量子计算中的核心概念是量子态叠加和纠缠。叠加是指量子比特可以同时处于多个状态的叠加态，纠缠是指两个或多个量子比特之间存在一种特殊的关联关系。这些特性在高温下很容易被热扰动破坏，而在极低温下，量子比特可以更好地保持叠加态和纠缠态的特性，从而为量子计算提供更强大的计算能力。
因此，通过极低温制冷，可以降低热噪声干扰，提高量子比特的稳定性和准确性，同时实现量子态叠加和纠缠，为量子计算机的实现和运算提供更好的条件。
那么，这次成功下线的本源SL400国产稀释制冷机，它的运行原理和逻辑是什么呢？
稀释制冷机是一种常用于实验室中超低温研究的制冷设备。它使用的是一种称为稀释剂的液体来冷却样品，将温度下降到接近绝对零度（约为-273摄氏度或0开尔文）。
稀释制冷机采用了多级制冷的原理，其中顶部的制冷机械负责将稀释剂冷却至较低温度，然后通过稀释剂中的一种过量成分（称为稀释物质）来进一步降低温度。
这种稀释剂和稀释物质的混合物在一系列的换热过程中逐渐降温，最终达到所需的低温。不仅如此，稀释制冷机在量子计算、低温物理学和超导体等领域具有广泛的应用。
从上个世纪90年代开始，我国就已经开始研发量子计算机。2008年，中国科学院成功研制出了第一台量子通信原型机。但是，时至今日，我国仍旧没有完全研发出量子计算机。
为什么量子计算机的研发难度这么大呢？
一、技术难题
量子计算机的核心部件是量子比特（Qubit），而量子比特的制备、操作和读取都需要高度精确的控制。由于量子比特是基于量子力学的行为特性进行实现的，需要利用微观粒子（如离子、超导体等）的量子性质来构建。这些技术上的挑战包括制备高质量的量子比特、实现长时间的量子态保持、减少错误率、适应大规模量子系统等。
二、量子纠错和误差校正
量子计算机面临的另一个重要问题是量子态的易失性和容易受到噪声干扰。由于量子比特容易受到环境的影响，导致信息的损失和计算错误。因此，研究人员需要开发高效的量子纠错和误差校正方法，以保证可靠的计算结果。
三、扩展性和互连性
目前的量子计算机规模相对较小，只有几十个量子比特。要实现真正有用的计算，需要扩展量子比特数量至数百甚至上千个，并且实现可靠的互连。然而，随着量子系统规模的增加，系统中的噪声问题也会随之增加，使得量子纠错和误差校正更为复杂。
四、资源需求和成本
量子计算机的研发和运行需要大量的资源，包括高精度的实验设置、精密的测量和控制设备、高性能的计算资源等。这些资源的需求和成本都是相当高的，限制了量子计算机的发展速度。
截至目前，我国在量子计算领域领先世界各国。虽然我国还没有成功研发量子计算机，但每成功一步都值得庆贺！