极低温技术开辟固态制冷新途径

domin
Tue, 25 Nov 2025 03:43:03 +0000
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极端条件通常是指在实验室中人为创造出来的、达到或接近目前技术极限的单项或综合物理条件。2024年度“中国科学十 ... 阅读更多

极端条件通常是指在实验室中人为创造出来的、达到或接近目前技术极限的单项或综合物理条件。2024年度“中国科学十大进展”中，我国科研人员在极低温技术领域取得了创新突破。
20年前，《科学》杂志创刊125周年之际，公布了全世界最前沿的125个科学问题，“固体中是否可能存在超流现象？如何实现？”被列为其中之一。如今，我国科研人员取得了重大突破。中国科学院理论物理研究所/中国科学院大学苏刚、李伟，中国科学院物理研究所孙培杰和北京航空航天大学金文涛等研究发现三角晶格阻挫量子磁体实现超固态的磁性对应，即自旋超固态，这是首次在固体材料中找到自旋超固态存在的可靠实验证据。
该团队还实现了94毫开尔文（零下273.056摄氏度）的极低温，开辟了无氦-3极低温固体制冷新途径。随着量子材料固态制冷技术的不断发展，有望为量子科技、空间探测等国家重大需求提供重要的技术支撑。
这一突破体现了科学研究向极端条件迈进的趋势。极低温技术的发展不仅有助于理解基础物理现象，也为量子计算等前沿技术提供了必要的环境条件，具有重要的科学价值和应用前景。

光计算芯片为AI提供新路径
针对人工智能推理与训练面临的算力、能效双重桎梏，清华大学方璐、戴琼海等提出广度光计算架构，建立了光子干涉—衍射联合传播模型，研制通用智能光计算芯片“太极”，系统级能效为每焦耳160万亿次运算；提出全前向智能光训练架构，创建了光子传播对称性模型，赋能高效精准光训练。
“太极”智能光计算芯片实现了大规模光神经网络的推理与训练，有望以更低的资源消耗和更小的边际成本，为人工智能大模型、通用人工智能、复杂智能系统的高速高能效计算探索新路径。这一突破代表了光电领域基础研究取得的重要进展，为人工智能等技术发展提供了新的路径。
在“十四五”期间，中国在信息领域取得了显著成就，已建成约460万个5G基站，技术和用户数保持全球领先，赋能千行百业数字化升级发展。光计算芯片的发展与5G等技术相结合，将进一步推动数字化、智能化进程，为经济高质量发展提供强大动力。