在全球范围内，科学家和工程师们正利用量子力学的独特特性，推动具备非凡能力的系统的开发。其中，量子计算机的研发尤为引人注目，这些计算机能够以前所未有的速度完成复杂计算，满足科学研究和数据密集型行业（如金融、网络安全和医疗）的计算需求。
量子系统的发展依赖于一种环境，该环境能稳定脆弱的量子比特（qubits），并抑制超导电子设备中固有的热噪声（电流/电压波动）。这一环境需要在5至10毫开尔文之间的低温，甚至比太空中遇到的极端温度还要低。稀释制冷机能够创造这种所需的低温条件。
用于量子研发的稀释制冷机需要一个能够在低温下运行、保持功率高效直流，并支持高速数据传输的接线系统。麻省理工学院林肯实验室的研究人员原型化了一种灵活的带状低频（LF）电缆，这种电缆不仅满足这些要求，而且与商业电路板制造过程兼容。位于科罗拉多州的Maybell Quantum公司已获得这些电缆的设计许可，并正在将其适配用于他们的稀释制冷机中。
Maybell Quantum的战略和运营负责人Lasse Nielsen表示：“我们计划将从麻省理工学院林肯实验室转移的LF CryoTrace带状接线系统集成到我们稀释制冷机的所有热阶段。最初，这些电缆将用于低频服务，如温度计、加热器和传感器，并计划进行额外功能的可行性研究。”
为了支持政府在量子计算方面的倡议，林肯实验室的研究团队调查了用于稀释制冷机等硬件的传统同轴电缆的替代方案。传统同轴电缆会给低温硬件带来较大的热负荷。随着量子计算机中量子比特数量的增加，基础设施中同轴电缆的数量也会增加，这使得将僵硬笨重的电缆阵列适配到支持超导量子比特的硬件中变得困难。
研究团队选择了带状电缆配置，导电层位于柔性聚合物层之间，能有效屏蔽电磁干扰（也称为串扰）。带状电缆在不同频率下提供一致性和最小信号损失。新电缆设计能够支持大量的同时信号传输；在不加热低温环境的情况下支持直流操作；并且，重要的是，提供比脆弱的同轴电缆更容易集成到硬件中。
林肯实验室量子计算小组的首席研究员John Cummings表示：“主要创新在于实验室的电缆可以由传统的印刷电路板制造商生产。与传统同轴电缆相比，它们的制造成本更低，安装更容易。”Maybell Quantum认为，考虑到安装便利性和耐用性，带状格式在机械上更为稳固，减少了与薄同轴电缆相关的处理损坏，提高了生产的一致性。
未来，Maybell Quantum希望支持量子计算从实验室能力向工业化、商业化的转变。当前高度专业化的量子实验室环境与未来工业量子计算所需的稳健基础设施之间存在巨大差距，后者需要推动功能芯片发展的硬件。Maybell的使命是开发可靠的工具，使量子计算机的商业开发者能够轻松使用，而无需承担当前量子实验室中设备的高成本和专业培训。
“如果你想扩展到数百个芯片，你需要能够更可靠地处理更多信号的互连。这就是林肯实验室电缆对我们如此令人兴奋的原因——它们实现了真正的可扩展性。”Maybell Quantum的创始人兼首席技术官Kyle Thompson表示，“我们相信这项技术将实质性改善我们的系统，并通过将联邦资助的创新转移到美国制造中，增强更广泛的美国量子生态系统。”
博主点评： 新型灵活低温电缆的开发标志着量子计算硬件基础设施的重要进步。这不仅解决了传统同轴电缆带来的热负荷问题，还通过降低制造和安装成本，推动了量子计算的工业化进程。随着量子技术的不断发展，这种创新将为量子计算机的广泛应用铺平道路。