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超低溫突破：中國研制出無需稀缺氦-3即可冷卻至接近絕對零度的新型合金

超低溫突破：中國研制出無需稀缺氦-3即可冷卻至接近絕對零度的新型合金

俄羅斯衛星通訊社

中國科學院合肥物質科學研究所強磁場科學中心、中國科學院理論物理研究所、上海交通大學等科研機構聯合發表論文，宣佈實現金屬自旋超固態及其無氦-3極低溫制冷突破。 2026年3月19日, 俄羅斯衛星通訊社

2026-03-19T22:00+0800

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據中國科學院報道，聯合團隊設計制備出阻挫磁性合金ECA，基於該材料的絕熱去磁制冷，最低溫度可達106 mK。ECA的研發為何如此重要？1）該阻挫磁性合金在極低溫下同時展現巨大磁卡效應和超高熱導率。在實際應用中可以大幅提升制冷功率；2）ECA打破了極低溫磁制冷材料領域長期存在的性能瓶頸；3）ECA提供了一種無需依賴稀缺資源氦-3的全新金屬制冷方案；4) ECA有望為中國量子計算、精密測量等前沿科技提供自主可控的“超級冰箱”；5）中國現階段完全依賴進口——這將降低對其他國家的依賴，提升自身的競爭力；ECA將幫助中國建造用於先進量子計算和精密測量的“超級制冷機”（ECA預計將為中國提供一台獨立運行的“超級制冷機”，用於量子計算和精密測量等先進技術）；中國科學院強調，中國科學家的突破標誌著從基礎研究邁向器件探索新階段，同時也開闢了金屬制冷的新體系與新方向。就目前而言，傳統的量子計算機冷卻系統比利用ECA技術建造的新型“超級制冷機”的體積大得多，而且維護和製造成本也很高。IBM的Goldeneye系統造價高達數百萬美元。類似系統使用同位素氦-3。中國科學院指出，氦-3屬全球稀缺資源，成為制約量子科技等相關前沿領域可持續發展的關鍵要素之一。氦-3為何如此重要？1) 氦-3對量子計算機至關重要，因為量子計算機的核心組件——量子比特的穩定運行需要極低的溫度；2) 氦-3有助於最大限度地減少量子計算機計算過程中出現的熱波動和誤差；3) 氦-3即使在接近其絕對值（-273.15°C）的溫度下也不會凝固；當前誰是氦-3的主要生產商？目前，全球氦-3產量領先的國家有兩個：俄羅斯和美國，但產量都很小，故氦-3是一種稀缺資源。科學家們推測，月球上可能蘊藏有大量氦-3。

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