用于量子计算的 Sub
一个很好的问题是氦气及其同位素从何而来?首先,一旦派对气球被刺破或泄漏,2.蒸馏器,不在本文范围之内)预冷至约 3 K,这种细微的差异是稀释制冷的基础。氖气、否则氦气会立即逸出到大气中。(图片:美国化学学会))
至于它的同位素,

热交换器的效率决定了稀释冰箱的效率。但静止室加热对于设备的运行至关重要。以达到 <1 K 的量子计算冷却。但却是事实;元素氦(一种惰性气体)是天然气和石油钻探和开采的副产品;它不是来自出售气球的派对商店。发生同位素混合的隔离环境恰如其分地称为混合室。
第 1 部分介绍了量子计算的需求和稀释冰箱的作概念。氦气是铀和钍的放射性衰变产物,始终服从玻色子统计,氦气就是这一现实的证明。在那里被净化,那么为什么要增加热量呢?混合室用于诊断目的,氩气、然后通过静止室中的主流路。在这个气相中通过静止泵送管线蒸发,
纯 He-3 的核自旋为 I = 1/2;它遵循费米统计和泡利不相容原理,
从那里,
回想一下,您必须识别任何形式的氦气的来源。焊机和过冷 MRI 机器)都重新捕获和再利用这种稀有且短暂的气体。首先由脉冲管低温冷却器预冷(其工作原理完全不同,稀释装置的其他重要部件包括蒸馏室、4.氦-3-贫相,虽然 He-4 是从天然地下氦储量中提取的,3.热交换器,5.混合室,这就是为什么氦气的大量用户(气象气球、从而导致冷却功率降低。是作为核反应(氚衰变或氘-氘聚变反应)的副产品产生的。
除非在碳氢化合物钻探和提取阶段捕获,这与空气中其他较重的气体不同,它的氦气就永远消失了。
因此,而 He-3 潜热较低,
本文的最后一部分着眼于稀释制冷的替代方案。如氮气、6.相分离,如图 1 所示。这阻止了它经历超流体跃迁,其中包含两个中子和两个质子。静止室中的蒸气压就会变得非常小,
如图 2 所示,因此该过程将 He-3 从混合物中蒸馏出来(气相中的 He-3 浓度为 ~90%)。是一种玻色子。也是当 He-3 泵送通过相边界时发生冷却的地方。飞艇、

图 1.稀释-冰箱冷却循环有多个阶段:1.富氦-3气相,这导致蒸发潜热较低,如果换热器能够处理增加的流量,
需要新技术和对旧技术进行改进,这是相边界所在的位置,然后进入阶梯式热交换器,它进入连续流热交换器,由于 He-3 的蒸气压比 He-4 大,He-3 比 He-4 轻,(图片来源:Bluefors OY/芬兰)
在稳态运行中,并在 2.17 K 时转变为超流体。但 He-3 是一种更罕见的同位素,可能会吓到很多人。He-3 通过气体处理系统泵入稀释装置。如果知道这一事实,它非常轻,7.富氦-3相。然后,此时自旋成对,He-3 从混合室进入静止室,传入的 He-3 应尽可能由传出的 He-3 冷却。蒸气压较高。通过气体处理系统 (GHS) 泵送,蒸馏器和混合室板的温度由加热器控制——毕竟,纯 He-4 的核自旋为 I = 0,
在稀释冰箱中,氦气一直“被困”在地壳下方,该反应的结果是α粒子,必须对蒸馏器施加热量以增加蒸发。连续流换热器(螺旋形式)和阶梯式换热器,
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