量子冰箱的秘密：中国超越美国的冷科技

各位，嗓子没全好，声音有点儿哑，但这不妨碍咱们今天聊聊最近的一条新闻。听说中国造出了世界上最冷的合金，能晃得美国国防部高级研究计划局（DARPA）也吃了一惊。这东西到底有啥大不了的？ 咱们先来捋一捋。原来这种材料是为量子计算服务的。量子计算在安全领域可有不少用武之地。量子芯片对环境干扰特别敏感，需要在接近绝对零度的低温下工作，稍微热一点就不行了。绝对零度是-273.15摄氏度，而我们现在能接近它，靠的就是这种叫稀释制冷的方法。不过，这种方法设备庞大，不便携，价格还贼贵，动不动就上千万，而且稀释制冷主要依赖氦3，这种东西稀缺，得从核武器里面去提取，咱国家的加工量可是占了全球的绝大多数。 DARPA在1月27号发了个征集令，目的就是为下一代量子和国防科技研发，紧急征集关于无氦化制冷系统的提案。可以理解为就是要找一个能给量子计算机专用的小冰箱。然后，在2月11号，这事儿被中国人办成了。中科院的科学家在《自然》上发了一篇论文，叫《金属耦合磁体中的巨磁热效应和自旋超固体》。简单说，就是用了一种叫绝热去磁制冷的固态冷却方法，效果惊人。 ECA是一种磁性稀土合金，放到低温环境里，施加磁场，合金内部的微型磁体就会均匀排列，释放合金的热量。当它脱离低温环境，移除磁场，内部磁体就会恢复无序状态，吸热降温。传统的磁制冷材料导热性较差，虽然ECA自己降温了，但冷却周围部件的效果不佳。而ECA的导热系数比传统材料高一两个数量级，能实现106毫克尔文的低温，打破了金属材料的温度纪录，成功破解了长期存在的热导瓶颈。 相比之下，稀释制冷方法就显得缺点多多。设备大、不方便、价格贵、氦3稀缺。而ECA制冷方案正好相反，小巧稳定便携，对量子计算机灵活部署非常重要；便宜可以量产；而ECA作为一种重稀土，储量丰富，在北轻南重的产区都能开采加工，而且是国家战略资源，我们握有主动权，不像氦3那么稀缺。想了解更多，去中科院的网站看看，低调的记录在科研进展栏目里，翻了6页才找到，但详情都在论文链接里。 所以，各位，这事儿挺有意思。别看这东西不起眼，但却是大国科技竞争的焦点。而咱们中国，这次走在了前面。