科学家们表示，他们目前正在与工业合作伙伴合作将其原型设备商业化，预计每年可节省2700万瓦电力、3000万美元的全球电力消耗以及足够填充5000个奥林匹克游泳池的冷却水。

NIST科学家修改普通实验室冰箱以更少的能源冷却得更快

从稳定量子位(量子计算机中信息的基本单位)到维持材料的超导特性，再到保持美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜足够凉爽以观察天空，超冷制冷对于许多设备和传感器的运行至关重要。几十年来，脉冲管制冷机(PTR)一直是实现与外层空间真空一样冷的温度的主力设备。

当NIST研究员RyanSnodgrass和他的同事仔细观察这款冰箱时，他们发现制造商制造的该设备仅在其最终工作温度4开尔文(K)(即高于绝对零度4度)时才具有能源效率。研究小组发现，这些冰箱在较高温度下效率极低——这是一个大问题，因为冷却过程是在室温下开始的。

在一系列实验中，斯诺德格拉斯与NIST科学家乔尔·乌洛姆(JoelUllom)、文森特·科特苏博(VincentKotsubo)和斯科特·巴克豪斯(ScottBackhaus)发现，在室温下，氦气的压力非常高，以至于部分氦气会通过泄压阀分流，而不是用于冷却。通过改变压缩机和制冷机之间的机械连接，该团队确保不会浪费任何氦气，从而大大提高了制冷机的效率。

特别是，研究人员不断调整一系列阀门来控制从压缩机流向冰箱的氦气量。科学家们发现，如果他们允许阀门在室温下有更大的开口，然后随着冷却的进行逐渐关闭它们，他们可以将冷却时间减少到现在的一半到四分之一之间。

目前，科学家必须等待一天或更长时间才能让新的量子电路冷却到足以进行测试。由于科学研究的进展可能受到达到低温所需时间的限制，因此该技术提供的更快冷却可能会广泛影响许多领域，包括量子计算和量子研究的其他领域。Snodgrass表示，NIST团队开发的技术还可以让科学家用更小的脉冲管制冷机取代大型脉冲管制冷机，因为后者需要更少的支持基础设施。

随着量子计算研究及其对低温技术的依赖不断增长，对这些冰箱的需求将大大增加。改进后的PTR将节省更多的资金、电能和冷却水。除了支持新兴的量子经济之外，该设备还将加快研究速度，因为科学家不再需要等待数天或数周才能让量子位和其他量子组件冷却。

研究人员(其中包括来自科罗拉多大学博尔德分校的科学家)在4月23日《自然通讯》在线发表的一篇文章中描述了他们的方法。