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超低温突破：中国研制出无需稀缺氦-3即可冷却至接近绝对零度的新型合金

超低温突破：中国研制出无需稀缺氦-3即可冷却至接近绝对零度的新型合金

俄罗斯卫星通讯社

中国科学院合肥物质科学研究所强磁场科学中心、中国科学院理论物理研究所、上海交通大学等科研机构联合发表论文，宣布实现金属自旋超固态及其无氦-3极低温制冷突破。 2026年3月19日, 俄罗斯卫星通讯社

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据中国科学院报道，联合团队设计制备出阻挫磁性合金ECA，基于该材料的绝热去磁制冷，最低温度可达106 mK。ECA的研发为何如此重要？1）该阻挫磁性合金在极低温下同时展现巨大磁卡效应和超高热导率。在实际应用中可以大幅提升制冷功率；2）ECA打破了极低温磁制冷材料领域长期存在的性能瓶颈；3）ECA提供了一种无需依赖稀缺资源氦-3的全新金属制冷方案；4) ECA有望为中国量子计算、精密测量等前沿科技提供自主可控的“超级冰箱”；5）中国现阶段完全依赖进口——这将降低对其他国家的依赖，提升自身的竞争力；ECA将帮助中国建造用于先进量子计算和精密测量的“超级制冷机”（ECA预计将为中国提供一台独立运行的“超级制冷机”，用于量子计算和精密测量等先进技术）；中国科学院强调，中国科学家的突破标志着从基础研究迈向器件探索新阶段，同时也开辟了金属制冷的新体系与新方向。就目前而言，传统的量子计算机冷却系统比利用ECA技术建造的新型“超级制冷机”的体积大得多，而且维护和制造成本也很高。IBM的Goldeneye系统造价高达数百万美元。类似系统使用同位素氦-3。中国科学院指出，氦-3属全球稀缺资源，成为制约量子科技等相关前沿领域可持续发展的关键要素之一。氦-3为何如此重要？1) 氦-3对量子计算机至关重要，因为量子计算机的核心组件——量子比特的稳定运行需要极低的温度；2) 氦-3有助于最大限度地减少量子计算机计算过程中出现的热波动和误差；3) 氦-3即使在接近其绝对值（-273.15°C）的温度下也不会凝固；当前谁是氦-3的主要生产商？目前，全球氦-3产量领先的国家有两个：俄罗斯和美国，但产量都很小，故氦-3是一种稀缺资源。科学家们推测，月球上可能蕴藏有大量氦-3。

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