液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机技术

本发明专利技术公开了一种液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机。其中，该液氮冷阱包括：液氮冷阱集成有清冷阱装置，清冷阱装置包括：中空容器和加热器，其中，中空容器，用于放置液氮冷阱；加热器，用于向放置有液氮冷阱的中空容器内吹热风，通过中空容器聚集热风加热液氮冷阱。本发明专利技术解决了相关技术中，在清冷阱的过程中，需要对冷阱持续加热，导致清冷阱的效率较低的技术问题。的效率较低的技术问题。的效率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机


[0001]本专利技术涉及计算机领域，具体而言，涉及一种液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机。

技术介绍

[0002]对于稀释制冷机而言，稀释单元中流动的是纯净的He3和He4的混合气，所以在进入稀释单元之前，需要用液氮冷阱将凝结温度为77K以上的气体，例如，水蒸气等凝结在液氮冷阱内，从而起到过滤脏气的作用，防止脏气进入稀释单元中导致流阻等部件堵住，最终影响制冷。
[0003]随着气体循环次数多，液氮冷阱长时间下来，会凝结很多脏气，如果不及时清除这些脏气，会导致液氮冷阱堵住，所以每次在制冷机降温之前，都需要给液氮冷阱升温，使得脏气变成气态，从而可以用泵去抽冷阱将这些脏气排除干净。清冷阱的过程是一个耗时间的过程，因为需要对冷阱持续加热并且持续用泵抽，因此，清冷阱的效率较低。
[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机，以至少解决相关技术中，在清冷阱的过程中，需要对冷阱持续加热，导致清冷阱的效率较低的技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种液氮冷阱，所述液氮冷阱集成有清冷阱装置，所述清冷阱装置包括：中空容器和加热器，其中，所述中空容器，用于放置所述液氮冷阱；所述加热器，用于向放置有所述液氮冷阱的所述中空容器内吹热风，通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱。
[0007]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种清液氮冷阱的方法，所述液氮冷阱集成有清冷阱装置，所述清冷阱装置包括：中空容器和加热器，包括：将液氮冷阱放置于一中空容器中；采用加热器向放置有所述液氮冷阱的所述中空容器内吹热风，通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱。
[0008]根据本专利技术实施例的还一方面，还提供了一种稀释制冷机，所述稀释制冷机包括：稀释单元和上述所述的液氮冷阱，其中，所述稀释单元，用于接收纯净的He3和He4的混合气，其中，所述纯净的He3和He4的混合气是通过所述液氮冷阱对He3和He4的混合气过滤脏气得到的。
[0009]根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种量子计算机，所述量子计算机集成有上述稀释制冷机，所述稀释制冷机用于对所述量子计算机的芯片进行制冷，使得所述芯片降温至超导态进行量子操控。
[0010]根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种量子计算机，包括：量子晶体管、量子储存器和量子效应器，其中，所述量子晶体管用于实现晶体管的开关作用，所述量子储存
器，用于对量子计算信息进行存储，所述量子效应器，用于对量子算法和量子编码进行控制，其中，所述量子计算机集成于稀释制冷机的内部，所述稀释制冷机包括：液氮冷阱和稀释单元，其中，所述液氮冷阱，用于对He3和He4的混合气过滤脏气，得到纯净的He3和He4的混合气；所述稀释单元，用于接收纯净的He3和He4的混合气，其中，所述液氮冷阱集成有清冷阱装置，所述清冷阱装置包括：中空容器，其中，所述中空容器，用于放置所述液氮冷阱，并在采用热风器向所述中空容器内吹热风时，聚集所述热风加热所述液氮冷阱；所述量子晶体管，所述量子储存器和所述量子效应器均集成于所述稀释制冷机的所述稀释单元内部,使得所述量子晶体管，所述量子储存器和所述量子效应器降温至超导态进行量子操控。
[0011]在本专利技术实施例中，采用将清冷阱装置集成于液氮冷阱上的方式，采用热风器向放置有所述液氮冷阱的所述中空容器内吹热风，通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱，达到了聚集所述热风加热所述液氮冷阱的目的，从而实现了大大提高清液氮冷阱效率的技术效果，进而解决了相关技术中，在清冷阱的过程中，需要对冷阱长时间持续加热，导致清冷阱的效率较低的技术问题。
附图说明
[0012]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0013]图1是根据本专利技术实施例提供的液氮冷阱的结构示意图；
[0014]图2是根据本专利技术实施例提供的清液氮冷阱的方法的流程图；
[0015]图3是根据本专利技术可选实施方式的液氮冷阱中清冷阱装置的结构示意图；
[0016]图4是根据本专利技术可选实施方式中稀释制冷机的结构示意图；
[0017]图5是根据本专利技术可选实施方式中量子计算机的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0019]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0020]首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：
[0021]稀释制冷机：通过氦的混合气的相分离过程，使得温度可以降到10mK以内的装置，
是极低温物理、量子计算等领域广泛应用的降温装置；
[0022]液氮冷阱：将凝固温度高于77K的气体凝结的装置，可以过滤进入稀释制冷机中稀释单元的气体，使得进入稀释单元的气体为纯净的气体，为简便，以下可以将液氮冷阱简称为冷阱；
[0023]热风枪：电吹风或者其它加热器；
[0024]液氮：氮气的液态，温度为77K；
[0025]泵：输送液体使流体改变压强的机械，例如，抽真空的真空泵。
[0026]实施例1
[0027]在相关技术中，在进行清冷阱的过程中，先将冷阱从液氮中取出，然后采用加热装置对冷阱进行加热，例如，将热风枪设定温度为100度并且架在某个部件(如板凳等)将出风口对着冷阱进行吹，由于热风枪吹出的风并不是集中于冷阱部位中，总有一定的风量会吹向四周的空气与四周的空气进行热交换，大大减小了对冷阱的加热效率。
[0028]根据本专利技术实施例，提供了一种液氮冷阱，图1是根据本专利技术实施例提供的液氮冷阱的结构示意图，如图1所示，该液氮冷阱10集成有清冷阱装置12，清冷阱装置12包括：中空容器122和加热器124，其中，中空容器122，用于放置液氮冷阱；加热器124，用于向放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氮冷阱，其特征在于，所述液氮冷阱集成有清冷阱装置，所述清冷阱装置包括：中空容器和加热器，其中，所述中空容器，用于放置所述液氮冷阱；所述加热器，用于向放置有所述液氮冷阱的所述中空容器内吹热风，通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱。2.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述液氮冷阱和所述清冷阱装置通过将稀释制冷机作为中间连接件的方式集成，或者所述液氮冷阱和所述清冷阱装置直接集成。3.根据权利要求2所述的液氮冷阱，其特征在于，所述液氮冷阱和所述清冷阱装置通过将稀释制冷机作为中间连接件的方式集成包括：所述液氮冷阱活动设置于所述稀释制冷机内，所述清冷阱装置固定设置于所述稀释制冷机的外侧；所述液氮冷阱和所述清冷阱装置直接集成包括：所述清冷阱装置包裹所述液氮冷阱固定连接。4.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述清冷阱装置还包括：温控器，用于对所述加热器通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱的加热温度进行控制。5.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述清冷阱装置还包括：计时器，用于对所述加热器通过所述中空容器聚集所述热风加热所述液氮冷阱的加热时间进行计时。6.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述清冷阱装置还包括：真空泵，用于抽取所述加热器加热所述液氮冷阱所产生的气体，使得所述气体排出所述液氮冷阱。7.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，在所述中空容器的一开口端设置有一支架，用于放置所述加热器。8.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，整个所述中空容器绕成预定角度。9.根据权利要求8所述的液氮冷阱，其特征在于，所述预定角度的范围为30度至60度。10.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述中空容器的外部设置有绝热材料，用于阻止所述中空容器内的热量向外散发。11.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述中空容器的形状包括：圆柱状，长方体状，正方体状。12.根据权利要求1所述的液氮冷阱，其特征在于，所述中空容器的材料包括：铁，铝，不锈钢。13.根据权利要求1至12中任一项所述的液氮冷阱，其特征在于，所述加热器包括：热风枪。14.一种清液氮冷阱的方法，其特征在于，所述液氮冷阱集成有清冷阱装置，所述清冷阱装置包括：中空容器和加热器，包括：将液氮冷阱放置于一中空容器中；采用加热器向放置有所述液氮冷阱的所述中空容器内吹热风，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志军，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：