Логотип AILINCOM AILINCOM
Китай создал сплав для сверхнизких температур без гелия-3
Обложка сгенерирована ИИ
Cursus

Cursus

23 мар. 2026 г.
Основная категория
Научные исследования и разработки · Материаловедение
Дополнительные
Технологии и инженерия · НанотехнологииНаучные исследования и разработки · Квантовые вычисления

Китай создал сплав для сверхнизких температур без гелия-3

Китай создал сплав для сверхнизких температур без гелия-3

Китайские учёные разработали новый сплав, способный достигать сверхнизких температур без использования редкого изотопа гелия-3. Это открытие может упростить создание компактных квантовых и криогенных систем, снизив инфраструктурные требования и расширив возможности для развития передовых технологий.

CursusКитай создал сплав для сверхнизких температур без гелия-3

Гонка за достижением сверхнизких температур, необходимых для развития квантовых технологий, может получить нового лидера благодаря разработке китайских ученых. В Китае создан сплав, способный достигать температур, близких к абсолютному нулю, без использования редкого изотопа гелия-3.

Значение низких температур для квантовых технологий

Квантовые технологии используют уникальные свойства частиц на микроскопическом уровне, что открывает новые возможности для различных отраслей. Примером являются квантовые компьютеры, которые, в отличие от традиционных, оперируют кубитами — единицами информации, способными находиться в нескольких состояниях одновременно. Это позволяет выполнять вычисления, которые обычным компьютерам были бы недоступны в разумные сроки.

Другие направления включают квантовые датчики, фиксирующие малейшие изменения магнитных и гравитационных полей с высокой точностью, а также квантовую связь, обеспечивающую практически неуязвимые для взлома сети.

Необходимость экстремального охлаждения

Для работы квантовых устройств требуется, чтобы атомы были почти неподвижны, что возможно только при температурах ниже 1 Кельвина (–272,15 °C). Даже незначительные тепловые колебания могут нарушить состояние кубитов или снизить эффективность квантовых датчиков. Поэтому в лабораториях применяются передовые методы охлаждения.

Ограничения традиционных методов

Основным инструментом для достижения таких температур является разбавительный холодильник, использующий смесь гелия-3 и гелия-4. Эта система позволяет получать температуры в милликельвиновых диапазонах, что необходимо для квантовых вычислений и других технологий.

Однако гелий-3 — крайне редкий изотоп, который в основном получают как побочный продукт распада трития в ядерных реакторах. Мировые запасы гелия-3 ограничены, а спрос на него высок, что затрудняет масштабирование квантовых технологий. Кроме того, такие холодильники громоздки, требуют значительной инфраструктуры и занимают много лабораторного пространства.

Новый подход: сплав EuCo₂Al₉

Для преодоления этих ограничений исследователи из Китая разработали твердый материал, способный достигать температур, близких к абсолютному нулю, без гелия-3. Новый сплав EuCo₂Al₉ состоит из редкоземельных металлов: европия, кобальта и алюминия.

Охлаждение осуществляется методом адиабатического размагничивания (ADR). В этом процессе материал сначала подвергается воздействию сильного магнитного поля, при котором его магнитные моменты выстраиваются и выделяют тепло. Затем, после изоляции от окружающей среды, магнитное поле убирают, и при возвращении моментов в хаотичное состояние материал поглощает тепло, снижая температуру.

Преимущества нового материала

Технология ADR известна, но новизна китайской разработки заключается в самом материале. У многих ADR-материалов возникают проблемы с теплопроводностью: они охлаждаются, но не могут эффективно передавать этот эффект наружу. Новый сплав сочетает низкотемпературный потенциал ADR с хорошей теплопроводностью, что позволяет создать компактный твердотельный холодильный модуль без движущихся частей и без использования гелия-3.

В лабораторных испытаниях материал достиг температуры около 106 милликельвинов, что сопоставимо с традиционными системами на гелии-3 и подходит для многих криогенных применений.

Перспективы применения

Новый сплав не только решает проблему зависимости от гелия-3, но и открывает дополнительные возможности. Компактные твердотельные холодильники могут способствовать созданию портативных криогенных систем, сделать квантовое оборудование более компактным и экономичным, а также снизить инфраструктурные требования для исследовательских центров. Это может ускорить разработку модульных систем охлаждения для обороны, космических технологий и передовой электроники.

Компактные квантовые процессоры можно будет устанавливать на космические аппараты для вычислений в дальнем космосе, а защищённые квантовые сети — интегрировать в существующую военную инфраструктуру без необходимости в массивных холодильных установках. Также новые системы могут найти применение в прецизионных датчиках и медицинской визуализации.

Актуальность разработки

Публикация результатов исследования в журнале Nature совпала по времени с объявлением в США конкурса на создание модульной системы охлаждения без гелия-3, что подчеркивает актуальность и значимость новой технологии для развития квантовых и криогенных систем.

#квантовые_компьютеры#криогеника#квантовые_технологии#гелий-3#охлаждение#теплопроводность
0 —

Комментарии (0)

Горячее

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

1 окт. 2026 г.01.10.2026 · 0 реакций
Рекомендуемое
Облачные вычисления

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

Qnap представила три новые NAS-системы, ориентированные на задачи видеопроизводства и оснащённые портами USB4 для высокой скорости передачи данных. Устройства поддерживают различные режимы подключения и рассчитаны на использование жёстких дисков и SSD большой ёмкости.

Финансовый анализ

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

Tesla открыла кредитные линии на 30 миллиардов долларов для финансирования крупных инвестиций на фоне снижения прибыли и роста капитальных затрат. Новое соглашение расширяет финансовые возможности компании в условиях давления на бизнес.

Транспортная логистика

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

Авиаперевозки становятся всё более важной частью логистики, особенно на фоне нестабильности морских перевозок. Однако новые правила оформления авианакладных создают дополнительные сложности и риски для участников рынка.