本实用新型专利技术涉及量子计算机工作环境技术领域，特别涉及一种超导量子计算系统一体化降噪装置，包含：模块化机房，所述模块化机房按不同功能划分为多个不同物理属性空间仓位；所述模块化机房内设置有用于对多个不同物理属性空间仓位降温处理的制冷机，制冷机四周及制冷机送风管道均设置用于降噪处理的吸音棉；所述多个不同物理属性空间仓位至少包含相互之间物理隔离且通过集中布线进行数据交互的量子仓、测控仓、外设仓和经典计算仓。本实用新型专利技术结构简单，设计科学、合理，既对量子计算机系统中的各部分重要设备做到高度集成，且能够兼顾屏蔽各种干扰信号频段，保障超导量子计算机工作环境的稳定性，具有较好的应用前景。具有较好的应用前景。具有较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
超导量子计算系统一体化降噪装置
[0001]本技术涉及量子计算机工作环境
，特别涉及一种超导量子计算系统一体化降噪装置。
技术介绍
[0002]目前量子计算机正处于初级发展阶段，量子比特正常运行所需要的硬件环境庞大且繁杂。以超导量子计算机为例，计算系统所使用的设备包括了量子芯片、低温线路与器件、稀释制冷机、测控设备、UPS电源以及其他辅助设备。每一项设备都需要较大的场地，尤其是稀释制冷机。所以，超导量子计算系统的运行需要占用大量面积的实验环境、使用众多的仪器设备、花费较高的维护成本。除此之外，超导量子计算系统对环境高度敏感。例如，超导量子计算机的处理器必须在极低温(<20mK)状态下进行，以保证超导量子态的量子相干性。在运行过程中还会受到外部噪声和内部噪声的影响。量子计算系统中的外部噪声可能来自控制电子或杂散磁场；内部噪声可能来自其他不受控制的量子系统，例如材料杂质。阻止我们现在拥有大规模量子计算机的障碍之一就是噪音问题，减少噪声影响是量子计算机发展中的一个主要焦点，是全球各地科学家在迈进量子计算新时代所面临的挑战。
[0003]目前国内各研究团队的超导量子计算机以及配套设备还处在一种松耦合阶段，构成量子计算机的各部分组件比较分散的分布于多个区域和实验室，通过线缆进行物理连接，未进行高密度的集成化封装。这种整体上松耦合的结构，对于需要高密度物理环境的各类设备十分不利,需要进一步对整机所需物理环境进行优化和集成。超导量子芯片被放置在极低温环境中，但是极低温以及热沉仅仅是支持量子芯片工作的基本条件，它不能消除所有环境噪声的影响。环境噪声，指的是包含热噪声、电器噪声、红外辐射噪声、磁场噪声、机械振动噪声等在内的任意形式的光、声、电的波动，它会导致有效信息被淹没在因光、声、电的波动而产生的无效信息中。绝大多数环境噪声，依然以红外辐射以及磁场辐射的形式存在，并且随机地干扰量子芯片中保存的量子信息。因此需要引入更多的屏蔽措施，以降低噪声对于量子比特的影响。
技术实现思路
[0004]为此，本技术提供一种超导量子计算系统一体化降噪装置，既对量子计算机系统中的各部分重要设备做到高度集成，且能够兼顾屏蔽各种干扰信号频段，保障超导量子计算机工作环境的稳定性。
[0005]按照本技术所提供的设计方案，一种超导量子计算系统一体化降噪装置，包含：模块化机房，所述模块化机房按不同功能划分为多个不同物理属性空间仓位；所述模块化机房内设置有用于对多个不同物理属性空间仓位降温处理的制冷机，制冷机四周及制冷机送风管道均设置用于降噪处理的吸音棉；所述多个不同物理属性空间仓位至少包含相互之间物理隔离且通过集中布线进行数据交互的量子仓、测控仓、外设仓和经典计算仓。
[0006]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，模块化机房外立
面板材及板材组装用构件均采用无磁金属材质，各空间仓位仓壁框架及仓位支撑架均采用无磁金属材质，且各仓壁框架外侧设有吸音屏蔽材料。
[0007]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，外立面板材表面涂有增强屏蔽层。
[0008]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，吸音屏蔽材料包含防火隔音板、屏蔽铜板及包裹两者的屏蔽网。
[0009]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，所述屏蔽网采用由纯紫铜丝编织且密度为200目的高目网。
[0010]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，仓位支撑架上设置铝型板材支撑主骨架，该铝型板材支撑主骨架上填充有阻燃隔音材料，并在阻燃隔音材料外表面附有电磁屏蔽布。
[0011]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，电磁屏蔽布采用由尼龙或聚酯纤维所构成的金属纤维纺织布，且在尼龙或聚酯纤维表面涂覆有防氧化金属层。
[0012]作为本技术超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，所述防氧化金属层包含使用导电铜形成的底层和使用防氧化镍金属形成的表面层。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术结构简单，设计科学、合理，利用一体化模块机房实现基于现阶段构成超导量子计算系统的各组件进行整体封装，将各组成部件集成封装在模块化机房中，并对机房内部按功能进行空间划分，按照不同物理属性分为量子仓、测控仓、外设仓和经典仓等，优化空间布局和线缆排布，屏蔽设备及周边环境产生的红外、电磁等各类辐射，抑制各类信号的串扰，减少各类噪声的影响，优化信号传输质量，提升整机工作效率，具有较好的应用前景。
[0015]附图说明：
[0016]图1为实施例中超导量子计算系统一体化降噪装置结构示意；
[0017]图2为实施例中不同物理属性空间仓位数据交互线缆排布示意。
[0018]图中标号，标号1代表经典计算仓，标号2代表量子仓，标号3代表测控仓，标号4代表控制柜，标号5代表冷阱，标号6代表制冷机。
[0019]具体实施方式：
[0020]下面结合附图和技术方案对本技术作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本技术的实施方式，但本技术的实施方式并不限于此。
[0021]本技术实施例，参见图1和2所示，提供一种超导量子计算系统一体化降噪装置，包含：模块化机房，所述模块化机房按不同功能划分为多个不同物理属性空间仓位；所述模块化机房内设置有用于对多个不同物理属性空间仓位降温处理的制冷机6，制冷机四周及制冷机送风管道均设置用于降噪处理的吸音棉；所述多个不同物理属性空间仓位至少包含相互之间物理隔离且通过集中布线进行数据交互的量子仓2、测控仓3、外设仓和经典计算仓1。
[0022]通过各组成部件集成封装在模块化机房中以及各类优化，屏蔽设备及周边环境产生的红外、电磁等各类辐射，抑制各类信号的串扰，从而减少各类噪声的影响，优化信号传
输质量，利用制冷机6、与制冷机6连接的冷阱5及控制柜4能够保证超导计算机系统工作环境温度，进一步提升整机工作效率，既对量子计算机系统中的各部分重要设备做到高度集成，且也能够兼顾屏蔽各种干扰信号频段，防止信号串扰，提升超导量子计算机系统工作稳定性。
[0023]作为本技术实施例中超导量子计算系统一体化降噪装置，进一步地，模块化机房外立面板材及板材组装用构件均采用无磁金属材质，各空间仓位仓壁框架及仓位支撑架均采用无磁金属材质，且各仓壁框架外侧设有吸音屏蔽材料。进一步地，外立面板材表面涂有增强屏蔽层。进一步地，吸音屏蔽材料包含防火隔音板、屏蔽铜板及包裹两者的屏蔽网。进一步地，所述屏蔽网采用由纯紫铜丝编织且密度为200目的高目网。进一步地，仓位支撑架上设置铝型板材支撑主骨架，该铝型板材支撑主骨架上填充有阻燃隔音材料，并在阻燃隔音材料外表面附有电磁屏蔽布。进一步地，电磁屏蔽布采用由尼龙或聚酯纤维所构成的金属纤维纺织布，且在尼龙或聚酯纤维表面涂覆有防氧化金属层。进一步地，所述防氧化金属层包含使用导电铜形成的底层和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超导量子计算系统一体化降噪装置，用于模块化机房内按不同功能划分的多个不同物理属性空间仓位的一体化降噪处理，所述多个不同物理属性空间仓位至少包含相互之间物理隔离且通过集中布线进行数据交互和物理环境集成封装的量子仓、测控仓、外设仓和经典计算仓，其特征在于，该一体化降噪装置包含：均采用无磁金属材质制作的模块化机房外立面板材、板材组装用构件、各空间仓位仓壁框架及仓位支撑架，和设在各仓壁框架外侧的吸音屏蔽材料；且在模块化机房内设置的用于对多个不同物理属性空间仓位降温处理的制冷机四周及制冷机送风管道上设置用于降噪处理的吸音棉。2.根据权利要求1所述的超导量子计算系统一体化降噪装置，其特征在于，外立面板材表面涂有增强屏蔽层。3.根据权利要求1所述的超导量子计算系统一体化降噪装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：单征，穆清，庞建民，孟祥栋，刘晓楠，费洋扬，王卫龙，刘福东，周蓓，何昊冉，邸诗秦，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：新型
国别省市：
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