CN217970817U - 一种量子芯片真空保藏装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种量子芯片真空保藏装置，包括保藏组件，所述保藏组件至少有两组，其中，所述保藏组件包括用于保藏量子芯片的密封盒、第三阀门、第四阀门，所述第四阀门通过抽气管路与所述密封盒连通，所述第三阀门与所述抽气管路连通；第一抽气元件，所述第一抽气元件具有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述第四阀门连通；第二抽气元件，所述第二抽气元件具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，且所述第二进气口与所述第三阀门连通。本申请中，通过设置多组保藏组件，能够将多个量子芯片按照实际需求分开存放，从而防止对其他保藏组件中的量子芯片带来负面影响，以实现各组保藏组件独立工作的功能。

Description

一种量子芯片真空保藏装置

技术领域

本申请属于量子计算技术领域，特别是一种量子芯片真空保藏装置。

背景技术

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。

量子芯片是量子计算机的核心部件，量子芯片的实现有多种物理体系，如超导体系、半导体量子点、离子阱、金刚石空位、拓扑量子、光子等。其中，超导体系是目前的热门研究方向，超导量子芯片是在以硅片或蓝宝石等材质的衬底上，蒸镀形成超导金属层，再采用曝光、显影、刻蚀等工艺在超导金属层上制备量子电路以及量子器件，从而获得具有量子信息处理功能的量子芯片。

现有技术中，量子芯片在存储时，为了避免量子芯片表面的超导层在空气中氧化，可将多个量子芯片置于真空保藏装置内储存，然而现有的真空保藏装置在取放一部分量子芯片时，不可避免地会导致剩余的量子芯片与空气相接处，对剩余的量子芯片带来负面影响。

需要说明的是，公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种量子芯片真空保藏装置，以解决现有技术中的不足。

本申请的一个实施例提供了一种量子芯片真空保藏装置，包括：

保藏组件，所述保藏组件至少有两组，其中，所述保藏组件包括用于保藏量子芯片的密封盒、第三阀门、第四阀门，所述第四阀门通过抽气管路与所述密封盒连通，所述第三阀门与所述抽气管路连通；

第一抽气元件，所述第一抽气元件具有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述第四阀门连通；

第二抽气元件，所述第二抽气元件具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，且所述第二进气口与所述第三阀门连通，所述第二出气口与外部环境相通。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述第二进气口与所述第一出气口通过第五阀门连通。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述第五阀门采用单向阀，所述第一出气口排出的气体可以通过单向阀进入所述第二进气口。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述第一抽气元件包括分子泵，所述第二抽气元件包括机械真空泵，所述第二进气口通过前级管路与所述第三阀门连通。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述前级管路上安装有第二真空计。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，还包括真空腔，所述真空腔设于所述第一进气口与所述第四阀门之间，所述真空腔分别与第一进气口、第四阀门连通。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述真空腔上安装有第一真空计。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，沿气体流动方向，所述抽气管路上依次安装有第一阀门、第二阀门。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，还包括用于容纳所述密封盒的杜瓦罐，所述杜瓦罐内加注有制冷剂。

如上所述的量子芯片真空保藏装置，其中，所述密封盒包括可拆卸的盒盖与盒身，所述盒盖与盒身密封连接。

与现有技术相比，本申请提出了一种量子芯片真空保藏装置，包括保藏组件，所述保藏组件至少有两组，其中，所述保藏组件包括用于保藏量子芯片的密封盒、第三阀门、第四阀门，所述第四阀门通过抽气管路与所述密封盒连通，所述第三阀门与所述抽气管路连通；第一抽气元件，所述第一抽气元件具有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述第四阀门连通；第二抽气元件，所述第二抽气元件具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，且所述第二进气口与所述第三阀门连通，所述第二出气口与外部环境相通。本申请中，通过设置多组保藏组件，能够将多个量子芯片按照实际需求分开存放，通过设置第一抽气元件、第二抽气元件，可以同时将各组保藏组件抽真空；当需要取出其中一组保藏组件中的量子芯片时，可关闭对应的保藏组件中的第三阀门、第四阀门，打开密封盒，即可取出密封盒内的量子芯片；在将量子芯片放入密封盒中保存时，令第四阀门闭合，打开第三阀门，利用第二抽气元件对密封盒进行抽真空，当密封盒内的真空度达到一定程度后，再打开第四阀门，关闭第三阀门，启动第一抽气元件，利用第一抽气元件、第二抽气元件同时将该密封盒抽真空，从而使得在对其中一组保藏组件进行取放量子芯片的操作时，不会破坏其他保藏组件的真空状态，从而防止对其他保藏组件中的量子芯片带来负面影响，以实现各组保藏组件能够独立工作，互不影响。

附图说明

图1为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的立体图；

图2为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的主视图；

图3为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的俯视图。

附图标记说明：1－密封盒，2－第一阀门，3－第二阀门，4－第三阀门，5－第四阀门，6－真空腔，7－分子泵，8－第一真空计，9－第五阀门，10－机械真空泵，11－前级管路；12－第二真空计。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的立体图；

图2为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的主视图；

图3为本申请提供的量子芯片真空保藏装置的俯视图。

结合附图1、附图2、附图3所示，本申请实施例提供的一种量子芯片真空保藏装置，包括：

保藏组件，所述保藏组件至少有两组，其中，所述保藏组件包括用于保藏量子芯片的密封盒1、第三阀门4、第四阀门5，所述第四阀门5通过抽气管路与所述密封盒1连通，所述第三阀门4与所述抽气管路连通，具体实施时，所述密封盒1包括可拆卸的盒盖与盒身，所述盒盖与盒身密封连接，所述盒身的内部设置有用于固定量子芯片的凹槽，所述量子芯片置于所述凹槽内，防止量子芯片在密封盒1内滑动，示例性的，一种具体的方式为，所述第三阀门4、第四阀门5均可采用截止阀；

第一抽气元件，所述第一抽气元件具有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述第四阀门5连通，当第四阀门5处于打开状态时，利用第一抽气元件可以将密封盒1抽至真空状态；

第二抽气元件，所述第二抽气元件具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，且所述第二进气口与所述第三阀门4连通，所述第二出气口与外部环境相通，具体实施时，所述第一抽气元件采用分子泵7，所述第二抽气元件采用机械真空泵10，当需要保藏量子芯片时，将量子芯片置于密封盒1内，先启动机械真空泵10，将密封盒1以及抽气管路内抽真空，当密封盒1以及抽气管路内的真空度达到分子泵7的运行条件时，再启动分子泵7，进一步提高密封盒1以及抽气管路内的真空度，在量子芯片保藏过程中，所述第三阀门4处于常闭状态，利用第二抽气元件、第一抽气元件可以同时将密封盒1抽至真空状态。

本实施例中，通过设置多组保藏组件，能够将多个量子芯片按照实际需求分开存放，通过设置第一抽气元件、第二抽气元件，可以同时将各组保藏组件抽真空；当需要取出其中一组保藏组件中的量子芯片时，可关闭对应的保藏组件中的第三阀门4、第四阀门5，打开密封盒1，即可取出密封盒1内的量子芯片；在将量子芯片放入密封盒1中保存时，令第四阀门5保持闭合状态，打开第三阀门4，利用第二抽气元件对密封盒1进行抽真空，当密封盒1内的真空度达到到一定程度后，再打开第四阀门5，关闭第三阀门4，利用第一抽气元件、第二抽气元件同时将该密封盒1抽真空，本实施例中，各组保藏组件可以独立工作，从而使得在对其中一组保藏组件进行取放量子芯片的操作时，不会影响其他保藏组件的真空状态，从而防止对其他保藏组件中的量子芯片带来负面影响，以实现各组保藏组件独立工作的功能。

需要说明的是，所述盒盖与盒身可拆卸连接，具体实施时，所述盒盖可通过不同的方式固定在所述盒身上，包括但不限于：通过螺钉穿过所述盒盖固定在所述盒身上，为实现此种固定，可在所述盒盖和所述盒身上对应设置用于固定的螺纹孔。

在本发明的一些实施例中，所述第二进气口与所述第一出气口通过第五阀门9连通，具体实施时，所述第五阀门9采用单向阀，所述第一出气口排出的气体可以通过单向阀进入所述第二进气口，通过设置单向阀，可以阻止气体分子从机械真空泵10内部回流至分子泵7内，从而保证了分子泵7的正常工作。

本实施例中，分子泵7排出的气体可以通过单向阀进入机械真空泵10，通过在机械真空泵10与分子泵7之间设置单向阀，可以阻止气体分子从机械真空泵10内部回流至分子泵7内，从而保证了分子泵7的正常工作。

在本发明的一些实施例中，所述第二进气口通过前级管路11与所述第三阀门4连通，具体实施时，所述前级管路11上安装有第二真空计12，示例性的，一种具体的方式为，各组保藏组件的第三阀门4均与所述前级管路11连通，利用第二真空计12可以实时监测前级管路11内的真空度。

本实施例中，当其中一组保藏组件中的量子芯片被取出后，再次对该组保藏组件抽真空时，保持该组保藏组件的第四阀门5处于闭合状态，打开该组保藏组件的第三阀门4，利用机械真空泵10将该组保藏组件抽真空，待真空度满足分子泵7的工况时，打开第四阀门5，关闭第三阀门4，即可利用分子泵7对该组保藏组件进行抽真空作业，从而进一步提高该组保藏组件的真空度。

在本发明的一些实施例中，还包括真空腔6，所述真空腔6设于所述第一进气口与所述第四阀门5之间，所述真空腔6分别与第一进气口、第四阀门5连通，具体实施时，所述真空腔6上安装有第一真空计8，示例性的，一种具体的方式为，各组保藏组件的第四阀门5均与所述真空腔6连通，利用第一真空计8可以实时监测真空腔6内的真空度。

在本发明的一些实施例中，沿气体流动方向，所述抽气管路上依次安装有第一阀门2、第二阀门3，示例性的，一种具体的方式为，所述抽气管路包括可拆卸的两段不锈钢软管，分别为第一不锈钢软管和第二不锈钢软管，其中，第一不锈钢软管与密封盒1连通，所述第一阀门2安装于所述第一不锈钢软管上，所述第二阀门3安装于所述第二不锈钢软管上，且第二阀门3位于第一阀门2相对于密封盒1的另一侧，具体实施时，所述第一阀门2采用截止阀，所述第二阀门3采用泄放阀。

本实施例中，当需要转运装有量子芯片的密封盒1时，保持第三阀门4、第四阀门5、第一阀门2闭合，打开第二阀门3，使第一不锈钢软管、第二不锈钢软管内部破真空，同时能够保持密封盒1内的真空状态，此时，可以将第一不锈钢软管与第二不锈钢软管分离，从而可以取下密封盒1的同时，保证密封盒1内部的真空状态不被破坏，便于转运密封盒1内部的量子芯片。

在本发明的一些实施例中，还包括用于容纳所述密封盒1的杜瓦罐，所述杜瓦罐内加注有制冷剂，具体实施时，所述制冷剂可以根据实际需求选用液氮、液氦等，所述密封盒1置于杜瓦罐中，密封盒1淹没于制冷剂中，利用制冷剂可以降低密封盒1以及密封盒1内量子芯片的温度，从而为量子芯片提供真空低温的储存环境，降低量子芯片表面的超导金属层与密封盒1中残留的氧气分子、水分子等物质的反应速率，从而延缓了密封盒1中残留的氧气分子、水分子对量子芯片表面的侵蚀，进而大大延长了量子芯片的储存周期。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本申请的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本申请的较佳实施例，但本申请不以图面所示限定实施范围，凡是依照本申请的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种量子芯片真空保藏装置，其特征在于，包括：

保藏组件，所述保藏组件至少有两组，其中，所述保藏组件包括用于保藏量子芯片的密封盒、第三阀门、第四阀门，所述第四阀门通过抽气管路与所述密封盒连通，所述第三阀门与所述抽气管路连通；

第一抽气元件，所述第一抽气元件具有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述第四阀门连通；

第二抽气元件，所述第二抽气元件具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口连通，且所述第二进气口与所述第三阀门连通，所述第二出气口与外部环境相通。

2.如权利要求1所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述第二进气口与所述第一出气口通过第五阀门连通。

3.如权利要求2所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述第五阀门采用单向阀，所述第一出气口排出的气体可以通过单向阀进入所述第二进气口。

4.如权利要求1所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述第一抽气元件包括分子泵，所述第二抽气元件包括机械真空泵，所述第二进气口通过前级管路与所述第三阀门连通。

5.如权利要求4所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述前级管路上安装有第二真空计。

6.如权利要求1所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，还包括真空腔，所述真空腔设于所述第一进气口与所述第四阀门之间，所述真空腔分别与第一进气口、第四阀门连通。

7.如权利要求6所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述真空腔上安装有第一真空计。

8.如权利要求1－7任一项所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，沿气体流动方向，所述抽气管路上依次安装有第一阀门、第二阀门。

9.如权利要求8所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，还包括用于容纳所述密封盒的杜瓦罐，所述杜瓦罐内加注有制冷剂。

10.如权利要求8所述的量子芯片真空保藏装置，其特征在于，所述密封盒包括可拆卸的盒盖与盒身，所述盒盖与盒身密封连接。

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