量子計算機需要在接近絕對零度的環境下運行，而維持這種極端低溫，長期依賴一種極爲稀缺的物質：氦-3。中國科學家剛剛宣佈，他們可能找到了徹底繞開這一瓶頸的方法。
2026年2月，中國科學院理論物理研究所、合肥物質科學研究院與上海交通大學聯合團隊，在《自然》雜誌發表了一項關鍵成果：他們研發出一種由銪、鈷和鋁構成的新型稀土合金，化學式爲EuCo₂Al₉，簡稱ECA。利用這種合金製成的微型固態冰箱，在沒有任何活動部件的情況下，成功將溫度降至106毫開爾文，即零下約273攝氏度，僅比絕對零度高出一丁點，刷新了金屬材料領域的最低溫度記錄。
中國科學院將其稱爲終結氦-3依賴的"中國方案"。
一個困擾量子領域數十年的冷卻難題
要理解這項突破的分量，需要先搞清楚量子計算機爲什麼這麼難"降溫"。
超導量子芯片必須在10至15毫開爾文的極端低溫下才能穩定運行，這比外太空還要冷得多。目前全球通行的冷卻方案是稀釋製冷機，其核心工質正是氦-3，一種極爲罕見的氦同位素。氦-3主要來源於核武器項目中氚的自然衰變副產品，全球供應量極爲有限，價格高昂，而且每臺稀釋製冷機體積龐大，IBM爲量子計算機研製的"金眼"冷卻系統造價高達數百萬美元，僅設備本身就佔據相當大的物理空間，根本談不上便攜。
隨着量子計算競賽愈演愈烈，圍繞氦-3的供應鏈焦慮也在持續升溫。一家名爲Interlune的公司已與製冷設備巨頭Bluefors簽署協議，計劃在2028年至2037年間每年從月球開採並提供多達10000升氦-3。但這條路究竟走不走得通，至今仍是未知數。
正是在這個背景下，美國國防高級研究計劃局於2026年1月27日發佈了一份緊急提案徵集，明確要求開發"模塊化、無氦-3亞開爾文冷卻系統"，用於下一代量子和國防技術。
不到兩週後，中國團隊的論文出現在《自然》雜誌上。
ECA合金：突破傳統制冷材料的關鍵短板
中國團隊採用的技術路線，是一種名爲"絕熱去磁製冷"（ADR）的固態冷卻方法，原理上早已爲人所知，但此前一直有一個致命弱點。
ADR的工作原理是：將磁性材料置於磁場中，迫使內部微觀磁矩整齊排列並釋放熱量；隨後撤去磁場，磁矩迴歸無序狀態，吸收熱量，使材料自身溫度驟降。這個過程不需要任何氦-3，也沒有運動部件，看起來非常理想，但傳統ADR材料有一個硬傷：它們能把自己冷卻到極低溫度，卻無法有效地將這股"冷"傳導給周圍的其他器件，導致實用價值大打折扣。
ECA合金恰好解決了這個關鍵短板。中國科學院的聲明指出，ECA在極低溫下的熱導率比傳統磁製冷材料高出一到兩個數量級，這意味着它不僅能給自己降溫，還能高效地把冷量輸出給外部芯片或傳感器。這正是將ADR從實驗室走向實用的臨門一腳。
更重要的是，中國科學院明確表示，ECA合金具備量產潛力，相關團隊已成功開發出基於該材料的純金屬製冷模塊原型。這意味着這項技術的落地路徑已經清晰，不再停留於紙面。
一旦這種緊湊、輕便的固態冷卻系統走向大規模應用，其意義將超出量子計算本身。超靈敏探測器、空間探測任務中的自主製冷系統，乃至軍事領域的先進傳感設備，都將從中受益。而掌握稀土資源的中國，在這條技術路線上顯然具備天然的材料供應優勢，這一點，或許纔是DARPA最需要認真應對的深層挑戰。
