Conectores criogénicos de alta densidad para computación cuántica...

Con el rápido crecimiento de la computación cuántica y el desarrollo de máquinas de alto qubit a gran escala, ahora se necesita una mayor cantidad de cables de microondas para las líneas de control y lectura del procesador cuántico. Tradicionalmente, estos han sido proporcionados por cables coaxiales individuales equipados con conectores SMA que ofrecen un embalaje limitado debido a su acoplamiento hexagonal de 8 mm, que también requiere espacio para el acceso de herramientas durante la instalación.

CryoCoax, una división de Intelliconnect, ha desarrollado conectores multivía de alta densidad basados en la interfaz SMPM que no solo proporciona muchas más líneas coaxiales en un espacio determinado sino que también simplifica la instalación y personalización dentro de un refrigerador de dilución. El espaciado típico que utilizan conectores SMA está limitado a aproximadamente 16 mm, mientras que los nuevos conectores Q-CON de alta densidad están diseñados con un paso de 4,75 mm. La interfaz SMPM proporciona una conexión simple de presionar para acoplar, solo requiere una llave hexagonal para apretar los dos sujetadores.

Los componentes del conector están mecanizados a partir de cobre de alta pureza y cobre berilio y están chapados en oro para proporcionar la mejor conductividad térmica. Si es necesario, también se pueden especificar versiones no magnéticas. Los conectores son compatibles con coaxiales de tamaño de 0,047 pulgadas (1,19 mm); se encuentran disponibles versiones semirrígidas, flexibles o adaptables. Los cables semirrígidos están disponibles en niobio, titanio, acero inoxidable, cobre, cuproníquel y cobre berilio, así como combinaciones de estos con conductores chapados en plata, lo que proporciona al usuario una gran variedad de opciones en términos de conductividad térmica y atenuación.

Para minimizar la carga térmica pasiva, normalmente se prefieren materiales de cable con baja conductividad térmica; sin embargo, con la excepción de los superconductores, esto suele ir de la mano de una conductividad eléctrica deficiente. Los cables flexibles que tienen conductores de cobre chapados en plata se utilizan normalmente para conexiones desde la parte superior del refrigerador de dilución para conectar la electrónica de control a temperatura ambiente y pueden terminarse con conectores SMA convencionales. También se encuentran disponibles opciones coaxiales de cobre conformables que a menudo se usan en la etapa más baja.

Los cables superconductores de niobio-titanio a menudo se especifican en aplicaciones cuánticas; este material puede ser difícil, si no imposible, de soldar. Para superar esto, CryoCoax desarrolló conexiones sin soldadura para estos conectores de alta densidad, así como para los conectores tradicionales SMA, 2.92 y SMP.

Las configuraciones estándar de los nuevos conectores Q-CON de alta densidad son de 8, 16 y 24 vías, con opciones de orificio liso o de retención total; los bloques de conectores se pueden agrupar para generar potencialmente cientos de líneas coaxiales en un refrigerador de dilución. . Dos bloques de conectores forman un par acoplado, uno que tiene una interfaz SMPM macho con retén completo y el otro una interfaz macho SMPM de diámetro liso; estos se usan junto con adaptadores SMPM hembra a hembra estilo "bala" instalados entre un par de bloques de conectores.

Los adaptadores tipo bala se retienen en el bloque conector de retención completo. Estos se pueden combinar con bloques atenuadores de 8, 16 y 24 vías disponibles en 0 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB y 20 dB. CryoCoax trabajó con un fabricante líder de atenuadores en el desarrollo de estos bloques atenuadores para complementar los conectores de alta densidad. Se emplean atenuadores para suprimir el ruido térmico y proporcionar termalización de los conductores centrales.

Steve Groves, director de ventas y marketing de Intelliconnect, dice: "Nuestra división CryoCoax lidera el camino en conectividad criogénica no solo para la computación cuántica sino también para la investigación, pruebas y mediciones y aplicaciones médicas".