在俞大鹏院士的引领下，深圳国际量子研究院率先在国内布局攻克从室温300K至极低温mK的全国产低温技术链条。近三年来，由重大科学仪器研发中心潘长钊研究员与刘旭明副研究员带领的低温制冷研究团队，在低温制冷机领域取得了显著的研究成果，成功实现了室温至mK的全国产化低温技术链条的贯通。

在脉冲管制冷机方面，先后攻克了制冷机交变流动复杂调相技术、直流有效抑制与利用技术、回热器高效蓄冷和传热技术等，自主搭建了全国产化实验样机，整机具有阀分离、电隔离特性，从室温开机40分钟内温度降至3K以下，最低制冷温度为2.14K，并可同时提供1.5W@4.2K和45W@45K的制冷量，性能超越美国Cryomech PT415RM和日本住友RP-182B2S产品。

图1：脉冲管制冷机实验样机及典型制冷性能

在1K制冷机方面，采用自研1.5W@4.2K脉冲管制冷机作为预冷制冷机，成功设计并搭建了室温至低温的全国产化实验样机，该样机的4K冷盘直径超过360mm，1K冷盘直径则大于220mm，能够承载8T的低温超导磁体，此外，低温团队还开发了一体式测控系统，该系统具备一键智能降温功能，能够在室温开机后12小时内开始液化过程，实现最低1.1K的制冷温度，同时在1.6K时能提供100mW的制冷量，单冲程最低温度可达1.01K，并可维持大于半小时。

图2：1K制冷机实验样机及典型制冷性能

在稀释制冷机方面，提出并验证了具有自主知识产权的新型热开关技术；攻克了极低温烧结换热器加工工艺，实现了比表面积大于3 m²/g的全氩弧焊焊接银粉烧结换热器；低温团队自主设计了全国产化的实验样机，样机MC冷盘直径超过290 mm，能够从室温开机后在31小时内降温至20 mK，且能实现无负载下的最低温度9.82 mK。在此基础之上，对比了日本住友RP-182B2S脉管、自研脉管作为预冷制冷机的效果，结果显示：在二级预冷温度方面，自研脉管表现出更优异的性能，进一步验证了自研脉管在替代日本住友产品方面的优越性。这也是国内首台实现室温至mK全国产化的稀释制冷机，标志着深圳国际量子研究院在国内首次打通了室温至mK“全国产”低温技术链条，为促进量子计算技术全面自主可控奠定了重要基础。

图3：全国产稀释制冷机实验样机及典型制冷性能

该工作得到了科技部、广东省科技厅、深圳市科创局、合肥国家实验室等单位的大力支持。