量子计算机散热装置、量子测控系统以及量子计算机的制作方法

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本技术属于量子计算领域，尤其是量子测控系统领域，特别地，本技术涉及一种量子计算机散热装置、量子测控系统以及量子计算机。背景技术：2.量子计算是一种遵循量子力学规律调控基本信息单元进行计算的新型计算模式。经典计算的基本信息单元是经典比特，量子计算的基本信息单元是量子比特，经典比特只能处于一种状态，即0或1，而基于量子力学态叠加原理，量子比特的状态可以处于多种可能性的叠加状态，因而量子计算的计算效率远远超过经典计算的计算效率。3.在量子计算机中，量子芯片需要在极低温的工作下，才能发挥出较为优异的性能，如果量子芯片的工作环境温度过高，其量子态的演化将非常难以控制，会造成量子比特操控以及读取精度出现偏差等问题。在现有的量子计算机中，信号源位于稀释制冷机的外部，信号源产生的各类量子测控信号通过信号传输线穿过稀释制冷机，与量子芯片连接，以此实现量子计算过程。在现有技术中，信号传输线直接从稀释制冷机的制冷盘上穿过，信号传输线与制冷盘的接触面积很小，因此，信号传输线与稀释制冷机的制冷盘无法进行充分的热交换，从而造成信号传输线产生的热量逸散至量子芯片的工作区域，造成量子芯片工作环境处的温度升高，从而影响量子芯片的工作性能。随着未来量子计算机中量子比特数的扩展，也需要同时增加更多传输信号的线路来对量子芯片进行调控，线路产生的热量将对量子芯片工作所要求的极低温工作环境造成破坏，从而影响量子比特操控以及读取的精度。技术实现要素：4.本技术的目的是提供量子散热装置、量子测控系统以及量子计算机，以解决现有技术中的不足，它能够使得量子测控线路与制冷盘进行充分的热交换，避免量子测控线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度。5.为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种量子计算机散热装置，位于稀释制冷机内部，且与稀释制冷机的制冷盘连接，其特征在于，包括：第一散热件、连接件以及第二散热件；6.所述第一散热件在平行于所述连接件的方向上开设有若干第一容线孔，所述第一容线孔供第一量子测控线路穿过；7.所述连接件位于所述第一散热件的下方，用于连接所述第一散热件以及所述第二散热件；8.所述第二散热件位于所述连接件的下方，所述第二散热件在平行于所述连接件的方向上开设有若干第二容线孔，所述第二容线孔供从所述第一容线孔穿出的所述第一量子测控线路穿过。9.可选的，所述第一散热件包括第一散热体以及第一安装体；10.所述第一散热体位于所述连接件的上方，与所述连接件固定连接，所述第一散热体远离所述连接件的一面开设有若干第一容线槽；11.所述第一安装体位于所述第一散热体的上方，与所述第一散热体固定连接，所述第一安装体与所述第一散热体上的所述第一容线槽形成所述第一容线孔。12.可选的，所述第一散热体靠近所述连接件的一面开设有若干第三容线槽，所述连接件与所述第一散热体上的第三容线槽形成第三容线孔，所述第三容线孔供所述第一量子测控线路穿过。13.可选的，所述第二散热件包括第二散热体以及多个第二安装体；14.所述第二散热体位于所述连接件下方，与所述连接件固定连接，所述第二散热体上开设有若干第二容线槽；15.所述第二安装体位于靠近所述第二容线槽的一侧，与所述第二散热体固定连接，所述第二安装体与所述第二散热体上的所述第二容线槽形成所述第二容线孔。16.可选的，所述第二散热件的数量为多个。17.可选的，还包括至少两个第三散热件；18.至少两个所述第三散热件分别位于所述第一散热件的两侧，且与所述连接件固定连接，所述第三散热件在垂直于所述连接件的方向上开设有若干第四容线槽，所述第四容线槽供第二量子测控线路穿过。19.可选的，还包括第四散热件；20.所述第四散热件位于所述第三散热件的上方，且与所述第三散热件固定连接，所述第四散热件在平行于所述连接件的方向上开设有若干第四容线孔，所述第四容线孔供所述第一量子测控线路穿过。21.可选的，所述第四散热件包括第四散热体以及多个第四安装体；22.所述第四散热体位于所述第三散热件的上方，且与所述第三散热件固定连接，所述第四散热体上开设有若干第五容线槽；23.所述第四安装体位于靠近所述第五容线槽的一侧，与所述第四散热体固定连接，所述第四安装体与所述第四散热体上的所述第五容线槽形成所述第四容线孔。24.第二方面，本实用新型提供一种量子测控系统，包括本实用新型第一方面提供的所述量子计算机散热装置。25.第三方面，本实用新型提供一种量子计算机，包括本实用新型第二方面提供的所述量子测控系统以及量子芯片。26.与现有技术相比，本技术提出的量子计算机散热装置，位于稀释制冷机制冷盘内部，且与稀释制冷机的制冷盘连接，包括：第一散热件、连接件以及第二散热件；所述第一散热件在平行于所述连接件的方向上开设有若干第一容线孔，所述第一容线孔供第一量子测控线路穿过；所述连接件位于所述第一散热件的下方，用于连接所述第一散热件以及所述第二散热件；所述第二散热件位于所述连接件的下方，所述第二散热件在平行于所述连接件的方向上开设有若干第二容线孔，所述第二容线孔供从所述第一容线孔穿出的所述第一量子测控线路穿过。本技术提出的量子计算机散热装置通过设置第一散热件以及第二散热件，且在第一散热件上设置若干供第一量子测控线路穿过的第一容线孔以及在第二散热件上开设供从第一容线孔穿出的第一量子测控线路穿过的第二容线孔，增大第一量子测控线路与量子计算机散热装置接触的面积，使得线路产生的热量能够通过量子计算机散热装置充分的传输至制冷盘，从而进行充分的热交换过程，避免线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度。27.本技术提出的量子测控系统以及量子计算机，采用本技术提出的量子计算机散热装置，因此与所述量子计算机散热装置具有相同的有益效果。附图说明28.图1为本技术实施例提供的量子计算机散热装置的结构示意图；29.图2为本技术实施例提供的量子计算机散热装置的爆炸示意图；30.图3为本技术实施例提供的量子计算机散热装置的局部结构示意图；31.图4为本技术实施例提供的量子计算机散热装置的第二散热件的爆炸示意图；32.图5为本技术实施例提供的量子计算机散热装置的第四散热件的爆炸示意图。33.附图标记说明：34.1-第一散热件；11-第一容线孔；12-第一散热体；121-第一容线槽；122-第二容线槽；13-第一安装体；35.2-连接件；21-第五容线孔；36.3-第二散热件；31-第二容线孔；32-第二散热体；321-第二容线槽；33-第二安装体；37.4-第三散热件；41-第四容线槽；38.5-第四散热件；51-第四容线孔；52-第四散热体；521-第五容线槽；53-第四安装体。具体实施方式39.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。40.以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受到前面的“背景技术”或“申请创造内容”部分或“具体实施方式”部分中呈现的任何明示或暗示信息的约束。41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，现在参考附图描述一个或多个实施例，其中，贯穿全文相似的附图标记用于指代相似的组件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对一个或多个实施例的更透彻的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。42.需要说明的是，本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。43.在量子计算机中，量子芯片需要在极低温的工作下，才能发挥出较为优异的性能，如果量子芯片的工作环境温度过高，其量子态的演化将非常难以控制。在现有的量子计算机中，信号源位于稀释制冷机的外部，信号源产生的各类量子测控信号通过信号传输线穿过稀释制冷机，与量子芯片连接，以此实现量子计算过程。在现有技术中，信号传输线直接从稀释制冷机的制冷盘上穿过，信号传输线与制冷盘的接触面积很小，因此，信号传输线与稀释制冷机的制冷盘无法进行充分的热交换，从而造成信号传输线产生的热量逸散至量子芯片的工作区域，造成量子芯片工作环境处的温度升高，从而影响量子芯片的工作性能。随着未来量子计算机中量子比特数的扩展，也需要同时增加更多传输信号的线路来对量子芯片进行调控，线路产生的热量将对量子芯片工作所要求的极低温工作环境造成破坏，从而影响量子比特操控以及读取的精度。44.有鉴于此，本技术实施例提出一种量子计算机散热装置，能够使得量子测控线路与制冷盘进行充分的热交换，避免量子测控线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度。45.结合图1以及图2所示，本技术提出的量子计算机散热装置，位于稀释制冷机内部，且与稀释制冷机的制冷盘连接，包括：第一散热件1、连接件2以及第二散热件3。第一散热件1在平行于连接件2的方向上开设有若干第一容线孔11，第一容线孔11供第一量子测控线路穿过。46.第一散热件1的设置能够起到为第一量子测控线路进行散热的作用，具体的，第一散热件1在平行于连接件2的方向上开设有若干第一容线孔11，第一量子测控线路从第一容线孔11中穿出。值得说明的一点是，第一容线孔11的开设方向平行于连接件2，这样的设置能够最大程度上利用第一散热件1的散热作用，使第一量子测控线路尽可能多的与第一散热件1接触，以达到最佳的散热效果。47.连接件2位于第一散热件1的下方，用于连接第一散热件1以及第二散热件3。连接件2的设置为第一散热件1以及第二散热件3提供稳定的连接。作为一种有限实施方式，在第一散热件1、连接件2以及第二散热件3上对应的位置上开设通孔，通过螺钉或螺栓贯穿这些通孔以此实现第一散热件1、连接件2以及第二散热件3的固定连接。在一些其他的实施方式中，也可以通过涂胶粘贴等方式实现第一散热件1、连接件2以及第二散热件3的固定连接，可以根据实际情况进行选用，在此不做具体限定。48.第二散热件3位于连接件2的下方，第二散热件3在平行于连接件2的方向上开设有若干第二容线孔31，第二容线孔31供从第一容线孔11穿出的第一量子测控线路穿过。第二散热件3在平行于连接件2的方向上也开设有若干第二容线孔31，从第一散热件1的第一容线孔11中穿出的第一量子测控线路再从第二散热件3中的第二容线孔31中穿过，以此实现更好的散热的效果，以此实现第一量子测控线路与制冷盘之间充分的热交换过程，以此为量子芯片提供更适宜的工作环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响。49.作为一种优选实施方案，第二散热件3上开设的第二容线孔31的方向与第一散热件1上开设的第一容线孔11的方向一致，这样的设置在安装第一量子测控线路时，线路搭建更加简单紧凑，提高工作效率，且也能够避免第一量子测控线路出现安装杂乱等情况。50.与现有技术的不同之处在于，本技术实施例提出的量子芯片散热装置，位于稀释制冷机内部，且与稀释制冷机的制冷盘固定连接，包括：第一散热件1、连接件2以及第二散热件3；第一散热件1在平行于连接件2的方向上开设有若干第一容线孔11，第一容线孔11供第一量子测控线路穿过；连接件2位于第一散热件1的下方，用于连接第一散热件1以及第二散热件3；第二散热件3位于连接件2的下方，第二散热件3在平行于连接件2的方向上开设有若干第二容线孔31，第二容线孔31供从第一容线孔11穿出的第一量子测控线路穿过。本技术提出的量子计算机散热装置通过设置第一散热件1以及第二散热件3，且在第一散热件1上设置若干供第一量子测控线路穿过的第一容线孔11以及在第二散热件3上开设供从第一容线孔11穿出的第一量子测控线路穿过的第二容线孔31，增大第一量子测控线路与量子计算机散热装置接触的面积，使得线路产生的热量能够通过量子计算机散热装置充分的传输至制冷盘，从而进行充分的热交换过程，避免线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度。51.结合图1以及图3所示，在本技术实施例中，第一散热件1包括第一散热体12以及第一安装体13；第一散热体12位于连接件2的上方，与连接件2固定连接，第一散热体12远离连接件2的一面开设有若干第一容线槽121；第一安装体13位于第一散热体12的上方，与第一散热体12固定连接，第一安装体13与第一散热体12上的第一容线槽121形成第一容线孔11。52.第一散热件1包括第一散热体12以及第一安装体13，并且在第一散热体12远离连接件2的一面开设有若干第一容线槽121，这样的设置在安装或者拆卸第一量子测控线路时，能够更加便于技术人员的操作。在实际安装或者拆卸过程中，将第一量子测控线路置放于对应的第一容线槽121内，再盖上第一安装件13，即可实现第一量子测控线路的安装，操作更加简便。53.其中，值得说明的一点是，第一安装体13、第一散热体12以及连接件2之间的安装，可以通过在第一安装体13、第一散热体12以及连接件2上对应的位置上开设通孔，通过螺钉或螺栓贯穿这些通孔以此实现第一安装体13、第一散热体12以及连接件2的固定连接。在一些其他的实施方式中，也可以通过涂胶粘贴等方式实现第一安装体13、第一散热体12以及连接件2的固定连接，可以根据实际情况进行选用，在此不做具体限定。54.为了能够对更多的第一量子测控线路进行散热，第一散热体12靠近连接件2的一面开设有若干第三容线槽122，连接件2与第一散热体12上的第三容线槽122形成第三容线孔，第三容线孔供所述第一量子测控线路穿过。第一散热体12靠近连接件2的一面开设有若干第三容线槽122，能够对第一散热体12上的空间进行充分的利用，能够对更多的第一量子测控线路进行散热，同时，也为量子芯片比特数的扩展提供条件。55.结合图1以及图4所示，在本技术实施例中，第二散热件3包括第二散热体32以及多个第二安装体33；第二散热体32位于连接件2下方，与连接件2固定连接，第二散热体32上开设有若干第二容线槽321；第二安装体33位于靠近第二容线槽321的一侧，与第二散热体32固定连接，第二安装体33与第二散热体32上的第二容线槽321形成第二容线孔31。56.第二散热件3包括第二散热体32以及多个第二安装体33，且第二散热体32上开设有若干第二容线槽321。值得说明的一点是，为了能够对尽可能多的第一量子测控线路进行散热处理，第二散热体32的多个表面均开设有第二容线槽321，相对应的，在靠近第二容线槽321的一侧，均设置有第二安装体32，以此形成供第一量子测控线路穿过的第二容线孔31。57.在本技术的实施例中，为了加强第二安装体33对第一量子测控线路的安装紧密程度，防止出现第一量子测控线路出现松动的现象，在第二安装体33上开设有多排通孔，相对应的，在第二散热体32上相对应的位置也开设多排通孔，通过螺钉或螺栓贯穿这些通孔以此实现第二安装体33与第二散热体32之间的固定连接，从而实现对第一量子测控线路的安装过程。其中，作为一种优选的实施方式，多排通孔等间距设置，以此进一步加强对第一量子测控线路的固定效果。在一些其他的实施方式中，也可以通过涂胶粘贴等方式实现第二安装体33与第二散热体32的固定连接，可以根据实际情况进行选用，在此不做具体限定。58.为了进一步的利用连接件2的空间，第二散热件3的数量为多个，以此能够对更多的第一量子测控线路进行散热处理。59.再次结合图1以及图3所示，本技术提出的量子计算机散热装置，还包括至少两个第三散热件4；至少两个第三散热件4分别位于第一散热件1的两侧，且与连接件2固定连接，第三散热件4在垂直于连接件2的方向上开设有若干第四容线槽41，第四容线槽41供第二量子测控线路穿过。60.至少两个第三散热件4分别位于第一散热件1的两侧，能够对连接件2的空间进行更加充分的利用。同时，值得说明的一点是，第三散热件4在垂直于连接件2的方向上开设的若干第四容线槽41能够容纳多条第二量子测控线路穿过，进一步提高集成度。61.同时，在连接件2上与第四容线槽41相对应的位置开设有第五容线孔21，从第四容线槽41穿出的第二量子测控线路，再从连接件2上开设的第五容线孔21穿出，再与量子芯片相连接，以此实现第二量子测控线路的线路搭建过程。62.结合图1以及图5所示，本技术提出的量子计算机散热装置，还包括第四散热件5；第四散热件5位于第三散热件4的上方，且与第三散热件4固定连接，第四散热件5在平行于连接件2的方向上开设有若干第四容线孔51，第四容线孔51供第一量子测控线路穿过。63.第四散热件5的设置能够对更多的第一量子测控线路进行散热，为量子芯片比特数的扩展提供条件。且第四散热件5可拆卸连接于第三散热件4，可以根据量子计算机线路搭建时的实际需求进行选用，使用起来更加灵活。64.具体的，第四散热件5括第四散热体52以及多个第四安装体53；第四散热体52位于第三散热件4的上方，且与第三散热件4固定连接，第四散热体52上开设有若干第五容线槽521；第四安装体53位于靠近第五容线槽521的一侧，与第四散热体52固定连接，第四安装体53与第四散热体52上的第五容线槽521形成第四容线孔51。65.第四散热件5括第四散热体52以及多个第四安装体53，且第四散热体52上开设有若干第五容线槽521。值得说明的一点是，为了能够对尽可能多的第一量子测控线路进行散热处理，第四散热体52的多个表面均开设有第五容线槽521，相对应的，在靠近第五容线槽521的一侧，均设置有第四安装体53，以此形成供第一量子测控线路穿过的第四容线孔51。66.需要说明的一点是，第四安装体53与第四散热体52之间的安装，可以通过在第四安装体53开设有通孔，同时在第四散热体52上相对应的位置也开设通孔，通过螺钉或螺栓贯穿这些通孔以此实现第四安装体53与第四散热体52的固定连接。在一些其他的实施方式中，也可以通过涂胶粘贴等方式实现第四安装体53与第四散热体52的固定连接，可以根据实际情况进行选用，在此不做具体限定。67.在将第四安装体53与第四散热体52固定安装完毕后，第四散热件5、第三散热件4以及连接件2的固定连接，可以通过在第四散热件5上的第四散热体52上开设通孔，在第三散热件4以及连接件2上对应的位置也开设通孔，通过螺钉或螺栓贯穿这些通孔以此实现第四散热件5、第三散热件4以及连接件2的固定连接。在一些其他的实施方式中，也可以通过涂胶粘贴等方式实现第四散热件5、第三散热件4以及连接件2的固定连接，可以根据实际情况进行选用，在此不做具体限定。68.综上所述，本实用新型提出的量子芯片散热装置，位于稀释制冷机的内部，且与稀释制冷机的制冷盘连接，包括：第一散热件1、连接件2以及第二散热件3；第一散热件1在平行于连接件2的方向上开设有若干第一容线孔11，第一容线孔11供第一量子测控线路穿过；连接件2位于第一散热件1的下方，用于连接第一散热件1以及第二散热件3；第二散热件3位于连接件2的下方，第二散热件3在平行于连接件2的方向上开设有若干第二容线孔31，第二容线孔31供从第一容线孔11穿出的第一量子测控线路穿过。本技术提出的量子计算机散热装置通过设置第一散热件1以及第二散热件3，且在第一散热件1上设置若干供第一量子测控线路穿过的第一容线孔11以及在第二散热件3上开设供从第一容线孔11穿出的第一量子测控线路穿过的第二容线孔31，增大第一量子测控线路与量子计算机散热装置接触的面积，使得线路产生的热量能够通过量子计算机散热装置充分的传输至制冷盘，从而进行充分的热交换过程，避免线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温工作环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度。69.本技术提出的量子测控系统，采用本技术提出的量子芯片散热装置，因此同样具备使得量子测控线路与制冷盘进行充分的热交换，避免量子测控线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温工作环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度的有益效果。70.本技术提出的量子计算机，采用本技术提出的量子测控系统，因此也同样具备使得量子测控线路与制冷盘进行充分的热交换，避免量子测控线路产生的热量逸散至量子芯片处，为量子芯片提供其所需的极低温工作环境，最大限度地减少热噪声对量子芯片的影响，从而提高量子比特操控和读取的精度，有效提高比特的保真度的有益效果。71.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。









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