據悉，該超低溫溫度傳感器由本源量子計算科技（合肥）股份有限公司完全自主研發，支持實時溫度監測，具備較高測量精度等優勢。該產品測溫范圍為10mK~40K，通用性很廣，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機上，該超低溫溫度傳感器已投入國產量子計算機中使用。
量子計算機的一個關鍵組成部分是同軸電纜和波導--引導波形的結構，并作為量子處理器和控制它的經典電子產品之間的重要連接渠道。微波脈沖沿著波導到達量子處理器，并在途中被冷卻到極低的溫度。波導還對脈沖進行衰減和過濾，使極其敏感的量子計算機能夠以穩定的量子狀態工作。
為了最大限度地控制這一機制，研究人員需要確保這些波導在其發送的脈沖之上不攜帶由于電子的熱運動而產生的噪音。換句話說，他們必須測量微波波導冷端電磁場的溫度，也就是控制脈沖傳遞給計算機量子比特的那一點。在盡可能低的溫度下工作可以最大限度地減少在量子比特中引入錯誤的風險。
但量子芯片運行對溫度環境要求極為苛刻，每一個存在的光子都會毀掉量子比特。在典型的操作頻率下，溫度從20mK上升到30mK意味著50倍的熱光子，因此出錯的風險也會高出50倍。一定的溫度對應著一定數量的熱光子，而這個數量隨著溫度的升高呈指數級下降。如果成功地將波導與量子比特相遇的那一端的溫度降低到10毫開，那么量子比特出現錯誤的風險就會大大降低。
以往研究人員只能間接地測量這種溫度，有相對較大的延遲。為了實時監測溫度變化，了解制冷機運行狀態，近年來各國科學家開發了各種測溫方案。
例如2020年，美國國家標準與技術研究院(NIST)的工程師們開發出了一種微小的低溫溫度計，可以在不占用太多空間的情況下監視超導體和量子計算機等溫度。
這款溫度計的尺寸僅為2.5 x 1.15毫米（0.1 x 0.05英寸），而且價格低廉，非常適合整齊地嵌入或附著在芯片和其他電子產品上。該溫度計可以測量冷到50毫開爾文（零下273.1 °C）的溫度
2021年，瑞典哥德堡查爾姆斯理工大學的研究人員開發了一種新型的溫度計，可以在波導的接收端直接測量非常低的溫度，并且非常準確，具有極高的時間分辨率。
國產“量子芯片溫度計”來了
近日我國在這方面的研究也傳出好消息，央視新聞記者從安徽省量子計算工程研究中心獲悉，國產量子計算超低溫溫度傳感器研制成功，并已投入國產量子計算機中使用，科研人員形象地稱其為“量子芯片溫度計”。
安徽省量子計算工程研究中心相關研發團隊負責人張俊峰表示，“隨著稀釋制冷機技術的發展，國內外稀釋制冷機技術越來越成熟，與之相配套的溫度測量需求也不斷加大。為保證量子芯片在合適的溫區運行，需要實時監測量子芯片運行的溫度環境，這款傳感器就像是‘量子芯片溫度計’，可實時監測溫度變化。”
據悉，該超低溫溫度傳感器由本源量子計算科技（合肥）股份有限公司完全自主研發，支持實時溫度監測，具備較高測量精度等優勢。該產品測溫范圍為10mK~40K，通用性很廣，可以非常方便地安裝到稀釋制冷機上，該超低溫溫度傳感器已投入國產量子計算機中使用。
張俊峰表示，量子芯片是量子計算機的核心器件，實時監測量子芯片運行的溫度環境能夠對整個量子計算機系統起到關鍵性作用。本源量子團隊成功研制出國產超低溫溫度傳感器，使我國在極低溫領域的溫度測量精度達到國際先進水平，為量子計算機實現完全自主可控邁出了重要一步。
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