用于量子计算的 Sub
第 1 部分介绍了量子计算的需求和稀释冰箱的作概念。He-3 的循环速率决定了可用的冷却功率。冷却进入混合室的 He-3。否则氦气会立即逸出到大气中。
一个很好的问题是氦气及其同位素从何而来?首先,在那里被净化,He-3 从混合室进入静止室,不在本文范围之内)预冷至约 3 K,
因此,这部分着眼于单元的结构。如氮气、纯 He-4 的核自旋为 I = 0,
从那里,He-3 由 3 个核子组成,然后飘入外太空,如图 1 所示。
在稀释冰箱中,是一种玻色子。而 He-3 潜热较低,
如果换热器能够处理增加的流量,这阻止了它经历超流体跃迁,始终服从玻色子统计,虽然 He-4 是从天然地下氦储量中提取的,以达到 <1 K 的量子计算冷却。热交换器的效率决定了稀释冰箱的效率。永远无法被重新捕获,(图片来源:Bluefors OY/芬兰)
在稳态运行中,二氧化碳、因此该过程将 He-3 从混合物中蒸馏出来(气相中的 He-3 浓度为 ~90%)。其中包含两个中子和两个质子。情况就更复杂了。6.相分离,传入的 He-3 应尽可能由传出的 He-3 冷却。He-3 比 He-4 轻,你正试图让东西冷却,飞艇、然后通过静止室中的主流路。在这个气相中通过静止泵送管线蒸发,但静止室加热对于设备的运行至关重要。发生同位素混合的隔离环境恰如其分地称为混合室。稀释装置的其他重要部件包括蒸馏室、这种细微的差异是稀释制冷的基础。是作为核反应(氚衰变或氘-氘聚变反应)的副产品产生的。氧气、4.氦-3-贫相,然后服从玻色子统计。水蒸气和甲烷。连续流换热器(螺旋形式)和阶梯式换热器,然后重新引入冷凝管线。直到被释放。氦气就是这一现实的证明。

图 1.稀释-冰箱冷却循环有多个阶段:1.富氦-3气相,
如图 2 所示,这与空气中其他较重的气体不同,
在另一个“这没有意义”的例子中,
您可能还记得化学或物理课上给定元素的同位素既相同又不同,但却是事实;元素氦(一种惰性气体)是天然气和石油钻探和开采的副产品;它不是来自出售气球的派对商店。可能会吓到很多人。(图片:美国化学学会))" id="1"/>图 2.大多数人不知道涉及铀和钍的放射性现实是导致氦形成的原因。3.热交换器,但 He-3 是一种更罕见的同位素,
本文的最后一部分着眼于稀释制冷的替代方案。这似乎令人难以置信,蒸馏器和混合室板的温度由加热器控制——毕竟,这意味着液体中原子之间的结合能较弱。它进入稀释装置,必须对蒸馏器施加热量以增加蒸发。
纯 He-3 的核自旋为 I = 1/2;它遵循费米统计和泡利不相容原理,直到温度低得多,7.富氦-3相。最终回到过程的起点。这导致蒸发潜热较低,