一种超导量子计算机用极低温温度测量装置的制作方法

本技术涉及超导量子计算机相关，更准确的说涉及一种超导量子计算机用极低温温度测量装置。

背景技术：

1、超导量子计算机的量子芯片需要在真空且极低温的工作环境下达到理想性能。为了保证超导量子计算机的稳定工作，需要将其工作温度下降到极低温状态(最低10mk以下)并保持，同时需要对工作温度进行精准的实时监测。因此，超导量子计算机的温度测量装置的精准度和稳定性至关重要。

2、现有超导量子计算机的温度测量装置按照安装空间位置复位安装在冷盘上的温度传感器组件、贯穿低温恒温器的罐内接线组件以及安装在低温恒温器外部的罐外接线组件，温度传感器组件与罐内接线组件连接，罐内接线组件在低温恒温器的罐体内部贴着热开关或立柱向上布线，在冷盘处经由集线器合成一股线缆后继续向上布线，罐内接线组件穿出罐体的部分与罐外接线组件连接。现有的集线器还整合了其他元器件的线路，如加热器和热开关等，虽然增加了整机的集成度，但是另一方面也使得测温装置在物理装配上，不能单独拆分出来，无法单独成立一个可移植的分立系统，影响了测温传感器的安装灵活性和可扩展性能，且无法独立分析测温装置的某些性能，难以对测温装置进行调节。

3、可见，现有的超导量子计算机的温度测量装置与低温恒温器集成度较高，且与其他元件共用接口，维护操作复杂且成本较高，可扩展性低，且无法与其他不同结构的稀释制冷机兼容安装，兼容性差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种超导量子计算机用极低温温度测量装置，独立于低温恒温器设置，独立设置接口和线路，以提高安装的灵活性，降低维护拆卸的难度及成本，同时可以适用于不同结构的稀释制冷机。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供一种超导量子计算机用极低温温度测量装置，与低温恒温器结合安装，包括安装在所述低温恒温器的罐体内部的温度传感器安装组件、穿透所述罐体设置的罐内接线组件以及设置在所述罐体外部的罐外接线组件；所述温度传感器安装组件与所述低温恒温器的冷盘结合安装，所述温度传感器安装组件与所述罐内接线组件连接，所述罐外接线组件与罐内接线组件穿出所述罐体的部分连接；所述罐内接线组件具有独立的线路和接口。

3、优选地，所述温度传感器安装组件与所述罐内接线组件可拆卸的连接，所述罐内接线组件与所述罐外接线组件可拆卸的连接。

4、优选地，所述温度传感器安装组件包括传感器固定座、极低温温度传感器以及传感器热沉，所述极低温温度传感器通过所述传感器固定座可拆卸的安装在所述低温恒温器的一层冷盘上，所述传感器热沉可拆卸的安装在所述极低温温度传感器的上部，所述传感器热沉固定安装在一层冷盘上，所述极低温温度传感器的顶部与所述罐内接线组件连接。

5、优选地，所述极低温温度传感器包括传感器本体、若干传感器线缆和若干传感器插座，所述传感器本体与所述传感器固定座连接，所述传感器本体连接若干传感器线缆，若干所述传感器线缆穿过所述传感器热沉，且所述传感器线缆穿过所述传感器热沉的端部分别连接所述传感器插座。

6、优选地，若干所述传感器插座均安装在传感器插座固定板上。

7、优选地，所述低温恒温器具有由上向下依次排布的常温盘和若干层冷盘，所述常温盘的顶面位于所述低温恒温器的外部；所述罐内接线组件包括若干内接插头、若干下部线缆、分线器、上部线缆以及外接插头，所述外接插头穿设安装在所述常温盘上，所述外接插头与罐外接线组件连接，所述外接插头的底部连接上部线缆，所述上部线缆底端连接分线器，所述分线器安装在一层冷盘上，所述分线器底部分出若干下部线缆，所述下部线缆底端分别连接所述内接插头，所述内接插头与所述温度传感器安装组件连接。

8、优选地，所述上部线缆及所述下部线缆穿过所述冷盘的位置分别设置热沉。

9、优选地，所述低温恒温器具有由上向下依次排布的常温盘、一级冷盘、二级冷盘、三级冷盘、四级冷盘以及五级冷盘，所述三级冷盘上安装三级热沉，所述下部线缆通过所述三级热沉穿过所述三级冷盘，所述分线器安装在所述二级冷盘上，所述一级冷盘上安装一级热沉，所述上部线缆通过所述一级热沉穿过所述一级冷盘。

10、优选地，所述罐外接线组件包括磁通锁定器、连接器、显示器、电源、矢量网络分析仪和工控机；所述磁通锁定器通过磁通线与所述连接器连接，所述磁通锁定器与所述罐内接线组件连接；所述连接器通过电源线连接到所述电源，所述连接器通过控制线连接到所述工控机；所述工控机与所述显示器连接，所述显示器、所述矢量网络分析仪和所述工控机均与所述电源连接。

11、优选地，所述低温恒温器侧部设置控制柜，所述显示器、所述矢量网络分析仪、所述工控机和所述电源嵌入安装在所述控制柜中。

12、与现有技术相比，本实用新型公开的一种超导量子计算机用极低温温度测量装置的优点在于：所述超导量子计算机用极低温温度测量装置独立性更强，可以独立安装和调整，安装灵活性更强，安装位置可调；所述超导量子计算机用极低温温度测量装置可扩展性强，方便升级和改装，且能够应用于不同结构的稀释制冷机上，兼容性更强；所述超导量子计算机用极低温温度测量装置维护方便，校准成本更低，维护成本更低。

技术特征：

1.一种超导量子计算机用极低温温度测量装置，与低温恒温器结合安装，其特征在于，包括安装在所述低温恒温器的罐体内部的温度传感器安装组件、穿透所述罐体设置的罐内接线组件以及设置在所述罐体外部的罐外接线组件；所述温度传感器安装组件与所述低温恒温器的冷盘结合安装，所述温度传感器安装组件与所述罐内接线组件连接，所述罐外接线组件与罐内接线组件穿出所述罐体的部分连接；所述罐内接线组件具有独立的线路和接口。

2.如权利要求1所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述温度传感器安装组件与所述罐内接线组件可拆卸的连接，所述罐内接线组件与所述罐外接线组件可拆卸的连接。

3.如权利要求1所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述温度传感器安装组件包括传感器固定座、极低温温度传感器以及传感器热沉，所述极低温温度传感器通过所述传感器固定座可拆卸的安装在所述低温恒温器的一层冷盘上，所述传感器热沉可拆卸的安装在所述极低温温度传感器的上部，所述传感器热沉固定安装在一层冷盘上，所述极低温温度传感器的顶部与所述罐内接线组件连接。

4.如权利要求3所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述极低温温度传感器包括传感器本体、若干传感器线缆和若干传感器插座，所述传感器本体与所述传感器固定座连接，所述传感器本体连接若干传感器线缆，若干所述传感器线缆穿过所述传感器热沉，且所述传感器线缆穿过所述传感器热沉的端部分别连接所述传感器插座。

5.如权利要求4所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，若干所述传感器插座均安装在传感器插座固定板上。

6.如权利要求1所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述低温恒温器具有由上向下依次排布的常温盘和若干层冷盘，所述常温盘的顶面位于所述低温恒温器的外部；所述罐内接线组件包括若干内接插头、若干下部线缆、分线器、上部线缆以及外接插头，所述外接插头穿设安装在所述常温盘上，所述外接插头与罐外接线组件连接，所述外接插头的底部连接上部线缆，所述上部线缆底端连接分线器，所述分线器安装在一层冷盘上，所述分线器底部分出若干下部线缆，所述下部线缆底端分别连接所述内接插头，所述内接插头与所述温度传感器安装组件连接。

7.如权利要求6所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述上部线缆及所述下部线缆穿过所述冷盘的位置分别设置热沉。

8.如权利要求6所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述低温恒温器具有由上向下依次排布的常温盘、一级冷盘、二级冷盘、三级冷盘、四级冷盘以及五级冷盘，所述三级冷盘上安装三级热沉，所述下部线缆通过所述三级热沉穿过所述三级冷盘，所述分线器安装在所述二级冷盘上，所述一级冷盘上安装一级热沉，所述上部线缆通过所述一级热沉穿过所述一级冷盘。

9.如权利要求1所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述罐外接线组件包括磁通锁定器、连接器、显示器、电源、矢量网络分析仪和工控机；所述磁通锁定器通过磁通线与所述连接器连接，所述磁通锁定器与所述罐内接线组件连接；所述连接器通过电源线连接到所述电源，所述连接器通过控制线连接到所述工控机；所述工控机与所述显示器连接，所述显示器、所述矢量网络分析仪和所述工控机均与所述电源连接。

10.如权利要求9所述的超导量子计算机用极低温温度测量装置，其特征在于，所述低温恒温器侧部设置控制柜，所述显示器、所述矢量网络分析仪、所述工控机和所述电源嵌入安装在所述控制柜中。

技术总结本技术公开了一种超导量子计算机用极低温温度测量装置，与低温恒温器结合安装，包括安装在所述低温恒温器的罐体内部的温度传感器安装组件、穿透所述罐体设置的罐内接线组件以及设置在所述罐体外部的罐外接线组件；所述温度传感器安装组件与所述低温恒温器的冷盘结合安装，所述温度传感器安装组件与所述罐内接线组件连接，所述罐外接线组件与罐内接线组件穿出所述罐体的部分连接；所述罐内接线组件具有独立的线路和接口。所述超导量子计算机用极低温温度测量装置独立性更强，可以独立安装和调整，安装灵活性更强，安装位置可调，可扩展性强，方便升级和改装，兼容性更强。技术研发人员：徐友武,杨洋,吴本南,张云涛,王西伟,张艺婷,郭居上受保护的技术使用者：量子科技长三角产业创新中心技术研发日：20231213技术公布日：2024/7/23