1、稀释制冷机通过分相制冷原理实现10mK级别制冷
稀释制冷机的核心部分主要由蒸馏室、连续换热器、中间冷板、银粉烧结换热器、混合室、真空腔抽吸循环气体处理系统等组成，通过循环氦-3和氦-4的混合物，利用其在不同温度下的相分离特性来吸收热量，从而将量子芯片的温度降低到10毫开尔文（10mK）甚至更低，在这个接近绝对零度的环境中，原子的振动几乎停止，量子比特才能“安静”地进行它们的复杂运算。
稀释制冷机原理示意图
资料来源：公开资料整理
2、稀释制冷机是量子计算机的“心脏”，未来发展前景广阔
量子计算利用量子态的叠加和纠缠等特性，对环境中的噪声极其敏感，哪怕是微小的热扰动，都可能导致这些特性的消失（量子态坍缩），从而破坏计算结果。为了保护量子比特的脆弱量子态，需要创造一个极致纯净、极致低温的环境（10mK左右），所以稀释制冷机是量子计算机的“心脏”。
根据观研报告网发布的《中国稀释制冷机行业发展趋势研究与未来投资分析报告（2025-2032年）》显示，目前，我国将量子科技列为国家战略，投入巨资。各地政府和企业纷纷建立量子实验室和公司，产生对稀释制冷机的巨大采购需求。此外，国家自然科学基金、科技创新2030重大项目等对基础研究的持续投入，直接带动了对高端科研仪器的采购。可见，我国稀释制冷剂行业未来发展前景广阔。
我国量子计算发展情况
|
硬件路线 |
云平台主体 |
云平台名称 |
量子比特数 |
|
超导 |
中科大&国盾量子 |
量子计算云平台 |
176;12 |
|
北京量子院 |
Quafu(夸父) |
136;18;10 |
|
|
本源量子 |
本源量子云 |
12 |
|
|
浙江大学 |
太元一号 |
10 |
|
|
中国移动&玻色量子 |
五岳量子计算云平台 |
20 |
|
|
超导/离子阱 |
百度 |
量易伏 |
8;10;1 |
|
弧光量子 |
弧光量子云平台 |
66;11 |
|
|
光量子 |
图灵量子 |
SoftQubit |
- |
|
中性原子 |
武汉量子院&中科酷原 |
酷原量子云 |
- |
|
模器 |
华为 |
HQ |
42;81;169 |
|
阿里 |
太章 |
81 |
资料来源：观研天下整理
3、西方限制中国稀释制冷机进口，自主可控是未来主旋律
作为量子计算领域的核心仪器，高端稀释制冷机全球市场长期被欧美垄断，我国稀释制冷机曾严重依赖进口。不过，自2022年起，美国禁止对中国出口一系列用于量子计算的稀释制冷机，包括与其相关的一切零配件。当前，我国已经无法进口稀释制冷机，自主可控刻不容缓。
数据来源：观研天下整理
4、国产设备核心参数部分对标全球龙头
市场竞争方面，全球量子计算稀释制冷机的主要供应商有Bluefors（芬兰）、Oxford Instruments（英国）、Leiden Cryogenics（荷兰）、CryoConcept（法国）、FormFactor（美国）等，其中Bluefors占据全球70%市场份额。而我国主要供应商包括量羲技术、合肥知冷、中电科16所，在最低制冷温度对标海外龙头，制冷量逐渐逼近。
数据来源：观研天下整理
国产稀释制冷机产品型号
|
厂商 |
型号 |
最低制冷温度（mK） |
制冷量 |
|
量羲技术 |
/ |
10 |
>400μW@100mK |
|
中国科学院物理研究所 |
/ |
<7.6 |
>450μW@100mK |
|
中国科学院理化技术研究所 |
/ |
~15 |
>400μW@100mK |
|
中国电子科技集团公司第十六研究所 |
/ |
7.9 |
>450μW@100mK |
|
安徽大学/合肥知冷低温科技有限公司 |
/ |
8.5 |
550μW@100mK |
|
中船鹏力超低温 |
/ |
12 |
>450μW@100mK |
|
本源量子 |
/ |
<10 |
>450μW@100mK |
|
北京飞斯科科技有限公司 |
/ |
<10 |
>300μW@100mK |
|
集焓科学仪器有限公司 |
/ |
6.3 |
>400μW@100mK |
资料来源：观研天下整理（WYD）
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