[发明专利]液氮冷阱、清液氮冷阱方法，稀释制冷机和量子计算机

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及计算机领域，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。

背景技术

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。

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。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明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。

根据本发明实施例的一个方面，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。

根据本发明实施例的另一方面，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。

根据本发明实施例的还一方面，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。

根据本发明实施例的又一方面，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。

根据本发明实施例的再一方面，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。