制冷机介绍

但是量子计算机需要与超低温稀释制冷机外处于室温环境中的电子设备通信，而连接这些电子设备的金属电缆会将热量带入制冷机，制冷机只能消耗更多的电能来保持系统冷却。此外，如果增加量子比特的数量，就需要更多的电缆，因此制冷机能转移的热量限制了量子系统的大小。

图3所示为热驱动热声制冷系统示意图,它由热声发动机、热声制冷机及调相机构组成。该系统是一个自激振荡系统,热声制冷机不仅消耗发动机声功以产生制冷效应,而且还为热声发动机提供所需的体积流量和相位,因此热声发动机与热声制冷机间需要存在声阻抗耦合匹配。不适合的声阻抗耦合会使制冷性能严重下降,甚至系统不工作。

制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量）

利用半导体的热-电效应制取冷量。制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量）等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用**广。

上图展示了IBM的稀释制冷机。除了稀释制冷机本身以外，量子计算研究人员需要花费大量精力设计、改造、优化稀释制冷机内部的控制线路与屏蔽装置，以全面地抑制可能造成量子芯片性能下降的噪声因素。其中最主要的三点是热噪声、环境电磁辐射噪声以及控制线路带来的噪声。