量子计算机的稀释制冷机里，MFC在控制什么气体

量子计算被讨论得很多，但很少有人注意到，超导量子比特要在毫开尔文量级的温度下工作，而这个温度靠的是稀释制冷机。制冷机的工质是氦-3和氦-4的混合物，气体流量的控制，直接影响制冷循环的稳定性。

稀释制冷的“相分离”依赖精确配比

氦-3/氦-4混合物在约870毫开尔文以下会发生自发相分离，形成富氦-3相和贫氦-3相。稀释制冷机利用这个相分离过程持续抽取氦-3，实现持续制冷。工作气体的混合比例和循环流量，需要被稳定地控制和监测。有量子技术团队在气体处理系统中选用了热式质量流量控制器来控制氦气的流量，并对氦同位素混合物的适配性做了专门的校准考量。

气体纯度与量子相干性的关联

量子比特的相干时间对环境的纯净度比较敏感。稀释制冷机内部如果存在杂质气体凝结，可能影响热交换效率，进而干扰制冷功率。流量控制在这里的角色不只是“通气体”，而是维持一个稳定的、可重复的气体循环条件。对于制冷机设备厂商来说，MFC的长期漂移表现和气体适配能力，是评估配套方案时需要关注的维度。

芯笙微纳的MEMS质量流量测控技术，在气体流量测量和控制的底层原理上与量子技术场景有相通之处。量子计算目前对MFC的直接需求量还不大，但这个场景提出的问题——小流量、特殊气体、长周期稳定运行——与半导体和科研仪器领域的需求有交集。芯笙在这些方向上积累的工程经验，为参与这类对流量稳定性有要求的配套场景提供了基础。

原创作者：青岛芯笙微纳电子科技有限公司