近日,，上海技術(shù)物理研究所黨海正研究員研究組采用四級高頻脈管循環(huán)為前級,、JT循環(huán)為末端的復(fù)合制冷循環(huán)實驗方案,，獲得了迄今公開報道的基于多級高頻脈管耦合JT的復(fù)合制冷循環(huán)實際獲得的最低溫度33541.36k。在此基礎(chǔ)上,，團(tuán)隊針對目前獲得2 K以下溫度需要昂貴稀缺的氦-3工質(zhì)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，同時團(tuán)隊進(jìn)一步聯(lián)合上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究團(tuán)隊,，將氦-4為唯一工質(zhì)的復(fù)合制冷機(jī)應(yīng)用于實際超導(dǎo)納米線單光子探測器(SNSPD)的制冷,。通過對系統(tǒng)的探測效率、暗計數(shù)率等關(guān)鍵指標(biāo)的測量,，結(jié)果表明該制冷機(jī)能夠為SNSPD提供1.84 K的工作溫度和良好的電氣環(huán)境,，使其保持穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)。上述研究成果為此類復(fù)合制冷循環(huán)技術(shù)的未來空間應(yīng)用和進(jìn)一步實際應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ),。相關(guān)成果已發(fā)表在《低溫學(xué)》,、《IEEE應(yīng)用超導(dǎo)匯刊》和《數(shù)明號123》上。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金,、上海市量子信息技術(shù)重大科技項目,、上海市產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新項目和上海市科技創(chuàng)新行動計劃項目的支持。