ICS27.200 CCSJ24 中华人民共和国国家标准 GB/T47176—2026 超导量子计算专用极低温极低噪声系统 Ultra-lowtemperatureandultra-lownoiseplatformforsuperconducting quantumcomputing 2026-02-27发布 2026-09-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 系统构成 2 ………………………………………………………………………………………………… 5 技术要求 2 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 空间 2 ………………………………………………………………………………………………… 5.2 运行温度 2 …………………………………………………………………………………………… 5.3 制冷功率 2 …………………………………………………………………………………………… 5.4 振动 2 ………………………………………………………………………………………………… 5.5 剩余磁场 2 …………………………………………………………………………………………… 5.6 低温测控线路 2 ……………………………………………………………………………………… 5.7 绝缘性能 3 …………………………………………………………………………………………… 5.8 运行可靠性 3 ………………………………………………………………………………………… 6 测试方法 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 测试环境 3 …………………………………………………………………………………………… 6.2 测试设备要求 3 ……………………………………………………………………………………… 6.3 空间测试 3 …………………………………………………………………………………………… 6.4 运行温度测试 3 ……………………………………………………………………………………… 6.5 制冷功率测试 4 ……………………………………………………………………………………… 6.6 振动测试 4 …………………………………………………………………………………………… 6.7 剩余磁场测试 4 ……………………………………………………………………………………… 6.8 低温测控线路测试 5 ………………………………………………………………………………… 6.9 绝缘性能测试 5 ……………………………………………………………………………………… 6.10 运行可靠性测试 5 …………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 50比特超导量子计算专用极低温极低噪声系统典型配置 6 ………………………… 附录B(资料性) 超导量子计算专用极低温极低噪声系统典型结构图 7 ……………………………… 参考文献 9 ……………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T47176—2026 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国量子计算与测量标准化技术委员会(SAC/TC578)提出并归口。 本文件起草单位:合肥国家实验室、中国科学技术大学、济南量子技术研究院、科大国盾量子技术股 份有限公司、清华大学、南京大学、中国电子科技集团公司第八研究所、本源量子计算科技(合肥)股份有 限公司、上海量羲技术有限公司、中国电子科技集团公司第十六研究所、中国科学院物理研究所、中国科 学院理化技术研究所、集焓科学仪器(苏州)有限公司、深圳国际量子研究院、合肥知冷低温科技有限公 司、中国长城科技集团股份有限公司、中船鹏力(南京)超低温技术有限公司、格物致寒(苏州)科学仪器 有限公司、山东新一代标准化研究院有限公司、北京飞斯科科技有限公司、中国人民解放军网络空间部 队信息工程大学、澳柯玛股份有限公司。 本文件主要起草人:吴刚、李俊云、王明磊、李旭、孙麓岩、于扬、郑明睿、陆兆辉、张俊峰、吴明、罗高乔、 徐洋、樊洁、龚明、戴巍、董靖、潘长钊、王绍良、于春霖、巢伟、张磊、郭凯、黄社松、姬忠庆、吴嘉杰、王卫龙、 何昊冉、李东东、王晶、王超凡、沈福至。 ⅢGB/T47176—2026 引 言 极低温极低噪声系统是超导量子计算的关键支撑设备,其为超导量子处理器提供了稳定运行所必 需的极低温环境与高保真度测控条件。当前,超导量子计算技术发展的核心趋势,正从数十比特级别所 展示的“量子优越性”阶段,向百万比特量级的“通用量子计算”目标推进。在这一演进过程中,量子处理 器对极低温极低噪声环境及相应测控技术的核心需求持续存在且日益严苛。其中,50比特规模被视为 实现“量子优越性”的典型门槛,目前行业已初步具备研发与应用50比特及以上超导量子处理器的基础 能力,此节点因而成为技术进阶与标准化的重要支撑。 为规范超导量子计算专用极低温极低噪声系统的关键技术指标与应用边界,保障50比特及以上规 模超导量子处理器的测控需求,特制定本文件。 ⅣGB/T47176—2026 超导量子计算专用极低温极低噪声系统 1 范围 本文件界定了超导量子计算专用极低温极低噪声系统(以下简称极低温极低噪声系统)的术语和定 义,规定了系统构成、技术要求,描述了相应测试方法。 本文件适用于运行50比特及以上超导量子计算处理器的极低温极低噪声系统的设计、制造与性能 测试。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T25915.1—2021 洁净室及相关受控环境 第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级 GB/T29716.4—2018 机械振动与冲击 信号处理 第4部分:冲击响应谱分析 GB/T40661—2021 工频磁场测量仪校准规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 超导量子计算专用极低温极低噪声系统 ultra-lowtemperatureandultra-lownoiseplatformfor superconductingquantumcomputing 提供超导量子处理器所需要的极低温极低噪声环境的基础设施集成。 注1:一般由稀释制冷机、低温测控线路、减振装置和磁屏蔽装置组成。 注2:50比特超导量子计算专用极低温极低噪声系统典型配置见附录A。 3.2 稀释制冷机 dilutionrefrigerator 一种利用氦-3和氦-4混合液在极低温下发生相分离,并通过持续将氦-3“稀释”到氦-4富集相中吸 热,从而获得并维持毫开尔文(mK)级别极低温的连续循环制冷设备。 3.3 噪声 noise 在超导量子计算场景下,所有可能干扰超导量子处理器正常工作、破坏量子态相干性或影响测控信 号准确性的非目标物理扰动。 注:超导量子计算系统所含噪声一般包括振动噪声、电磁噪声和热噪声。 3.4 最低温度 basetemperature 在超导量子计算系统中,量子处理器芯片在无负载的静态条件下,其安装位置能达到并稳定维持的 温度下限。 1GB/T47176—2026 4 系统构成 极低温极低噪声系统典型结构图见附录B的图B.1,系统包含以下四个部分。 a) 稀释制冷机:为超导量子处理器提供温度低于20mK的低温环境,配套有稀释制冷机软件用 于持续监测和控制系统参数。用于极低温极低噪声系统的稀释制冷机典型结构图见图B.2。 b) 低温测控线路:连接室温测控设备与低温量子芯片的信号传输通道,由低温电缆和低温电子器 件组成,负责传递量子比特的读取、驱动与控制三类微波信号,并需要在极低温环境下保持低 插损和高保真特性。 c) 减振装置:利用主动减振和被动减振的方式,降低超导量子处理器运行位置的振动幅度。 d) 磁屏蔽装置:利用磁屏蔽系统和采用无磁或弱磁材料搭建系统,屏蔽磁场对超导量子处理器的 性能影响。 5 技术要求 5.1 空间 应满足不少于200路低温测控线路、超导量子处理器和磁屏蔽装置的安装需求。 5.2 运行温度 极低温极低噪声系统在正常运行状态下,运行温度应满足以下要求: a) 二级冷盘温度:≤4.2K; b) 混合室盘温度:≤20mK。 5.3 制冷功率 稀释制冷机在空载条件下,制冷功率应满足以下要求: a) 二级冷盘4.2K制冷功率:≥2W; b) 混合室盘20mK制冷功率:≥20μW。 5.4 振动 安装超导量子处理器后,常温运行极低温极低噪声系统,超导量子处理器位置三轴振动应小于 1μm。 5.5 剩余磁场 超导