仪器与测量 稀释制冷技术.PDFVIP

物理学报

Acta

Phys.

Sin.Vol.73,No.23(2024)230701

仪器与测量

稀释制冷技术*

1)2)1)3)1)2)†1)‡1)3)

郑茂文

郭浩文

卫铃佼

潘子杰

邹佳润

1)2)1)2)1)2)1)2)3)

李瑞鑫

赵密广

陈厚磊

梁惊涛

1)

(中国科学院理化技术研究所,

中国科学院空间功热转换技术重点实验室,

北京100190)

2)

(低温科学与技术重点实验室,

北京100190)

3)

(中国科学院大学,

北京100049)

(2024

年8

月29日收到;

2024

年9

月14日收到修改稿)

稀释制冷机作为一种可以获取10

mK以下极低温度的制冷技术,

广泛应用于量子计算、凝聚态物理等

领域,

已经成为极低温区的主流技术.

目前国际上干式稀释制冷机的研究和应用已经较为成熟,

但是对其他

类型的稀释制冷机研究较少,

研究工作还不够全面系统.

本综述围绕稀释制冷技术的研究现状,

系统介绍了

其根本机理和制冷原理,

梳理了稀释制冷机的多种实现形式,

讨论了各种形式的优缺点和研究进展.

基于地

面应用的典型稀释制冷机,

结合实际情况,

系统总结并分析了影响其制冷性能的内在、外在因素,

为稀释制冷

技术研究提供技术参考.

关键词：极低温,

稀释制冷,

量子计算,

Kapitza热阻

PACS：07.20.Mc,

07.05.Fb,

07.57.–cDOI:10.7498/aps.73

CSTR：32037.14.aps.73

[6]34

Taconis首次利用He-He稀释制冷获得220

mK

1

引言的温度以来,

国外针对稀释制冷机开展了大量的研

究和应用工作.

目前商用稀释制冷机已经能实现

量子计算、深空探测、凝聚态物理等前沿领域10

mK以下的最低温度,

在100

mK能提供单台

研究的一个必要前提就是极低温环境.

特别是量子最大1

mW的制冷量.

国际上主要参与的研究单

计算领域,

首先要解决的技术问题就是获得和保位和企业有Bluefors(芬兰),