A Beijing Academy of Quantum Information Sciences (BAQIS), em colaboração com o Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências, apresentou um protótipo de refrigerador modular livre de criogênicos. Este protótipo pertence à classe de potência de 2000 microwatts e destina-se a aumentar a capacidade de resfriamento e expandir o espaço para amostras em processadores quânticos supercondutores.
O artigo intitulado «Modular and integrable cryogen-free dilution refrigerator» foi publicado na revista Physical Review Applied em 25 de setembro. Em 28 de setembro, a BAQIS anunciou que equipes dos grupos de refrigeração por diluição e hardware de plataforma de computação quântica trabalharam neste equipamento em conjunto com o centro de pesquisa de computação quântica do Instituto de Física.
À medida que a escala dos processadores aumenta, os refrigeradores de diluição tradicionais enfrentam limitações na capacidade de resfriamento e no volume experimental útil. Embora as instalações de diluição paralelas dentro de uma mesma câmara de vácuo possam ajudar a curto prazo, elas complicam a fabricação da câmara, retardam o pré-resfriamento, confundem o sistema de tubulações e dificultam a determinação da distribuição de fluxo e troca de calor entre as instalações.
As equipes afirmam que a integração modular de módulos de refrigeração individuais permite expandir as capacidades baseadas em tecnologias criogênicas comprovadas com um caminho de modernização mais claro.
Desenvolvendo trabalhos anteriores realizados na classe de potência de 1000 microwatts, o grupo concluiu o roteiro modular em 2025 e apresentou um protótipo da classe de 2000 microwatts. Ao integrar dois módulos, ambos mantiveram uma temperatura base contínua abaixo de 10 miliKelvin. A capacidade de resfriamento disponível no espaço aumentado da câmara de mistura quase dobrou em comparação com um único módulo na mesma faixa de temperatura.
Sob as condições de acoplamento térmico definidas, a mudança na carga em um módulo afetou minimamente a temperatura ou a capacidade de resfriamento do outro, demonstrando uma útil independência operacional para escalonamento flexível.
O protótipo foi testado na plataforma de computação quântica da BAQIS. Cian Guan e Pei Liu da BAQIS são listados como autores principais conjuntos; os autores correspondentes são Zhongxin Ji do Instituto de Física e Haifeng Yu da BAQIS. Os coautores também citaram participantes da BAQIS e da empresa Zhongke Liangyi (Beijing) Technology.
A BAQIS considera este esquema modular como infraestrutura para experimentos quânticos supercondutores em grande escala, oferecendo um modelo para plataformas criogênicas que necessitam tanto de potência quanto de espaço de trabalho sem a logística de hélio líquido.