近日，上海技物所黨海政研究員課題組以四級高頻脈沖管循環(huán)作為前級、JT循環(huán)作為終端的復(fù)合制冷循環(huán)實驗方案，獲取了迄今為止公開報道的基于多級高頻脈沖管耦合JT的復(fù)合制冷循環(huán)實際獲取的最低溫度——1.36 K。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊針對目前獲取2 K以下溫度的具體實踐均需使用昂貴而稀缺的氦-3工質(zhì)，嚴(yán)重阻礙實用化推廣的缺點，提出了以氦-4為唯一工質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合制冷循環(huán)方案，并進(jìn)一步聯(lián)合上海微系統(tǒng)所尤立星團(tuán)隊，將以氦-4為唯一工質(zhì)的復(fù)合制冷機應(yīng)用于冷卻實際的超導(dǎo)納米線單光子探測器（SNSPD），通過對系統(tǒng)探測效率和暗計數(shù)率等關(guān)鍵指標(biāo)的實測，結(jié)果表明該制冷機可以為SNSPD提供1.84 K工作溫度和良好電環(huán)境，使其保持穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)。以上研究結(jié)果為該類復(fù)合制冷循環(huán)技術(shù)在未來的空間應(yīng)用和進(jìn)一步實用化奠定了重要基礎(chǔ)，相關(guān)成果先后發(fā)表于低溫和超導(dǎo)領(lǐng)域國際期刊《Cryogenics》、《IEEE Transactions on Applied Superconductivity》及國內(nèi)綜合性學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報》上。 

　　本文有關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金、上海市“量子信息技術(shù)”市級重大科技專項、上海市產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新項目以及上海市科技創(chuàng)新行動計劃項目資助。上海量子科學(xué)研究中心、上海鉑鉞制冷科技有限公司、中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、賦同量子科技（浙江）有限公司、中國科學(xué)院大學(xué)等作為合作單位給予了重要支持。

上海技物所1~2 K溫區(qū)復(fù)合制冷機典型實物圖：(a)系統(tǒng)整體布置; (b) 低溫端細(xì)節(jié)

　　【附】相關(guān)已發(fā)表的系列學(xué)術(shù)論文鏈接如下：

　　（1）以氦-4為唯一工質(zhì)的1.8 K復(fù)合制冷機：https://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2021-1305 

　?。?span lang="EN-US">2）復(fù)合制冷循環(huán)獲取1.36 K的實驗驗證：https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2022.103452 

　　（3）工作于1 K溫區(qū)的復(fù)合制冷循環(huán)理論：https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2021.103282 

　?。?span lang="EN-US">4）復(fù)合制冷循環(huán)獲取1.52 K的實驗結(jié)果：https://doi.org/10.1109/TASC.2021.3060357 

　　（5）3.3 K四級高頻脈沖管循環(huán)理論研究：https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2019.103014 

　?。?span lang="EN-US">6）3.3 K四級高頻脈沖管循環(huán)實驗驗證：https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2019.103015 

　　（7）三級高頻脈沖管循環(huán)理論與實驗：https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2018.05.005