减少超导电缆中的损耗制造技术

公开了用于冷却设置在诸如柔性电缆或刚性基板等互连上的超导信号线的方法和装置。将超导信号线冷却到低于耦合到互连的至少一些超导逻辑器件工作的温度的冷冻温度。在一些示例中，提供严密密封导管、热管或导热带以冷却超导互连。在所公开的技术的一个示例中，一种系统包括至少两组超导逻辑器件、适于将逻辑器件冷却到第一工作温度的冷却装置、耦合超导逻辑器件的互连、以及与互连热连通的冷却装置。该装置适于将互连上的超导信号线冷却到低于超导逻辑器件工作的第一工作温度的工作温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少超导电缆中的损耗
技术介绍
传统的基于半导体的集成电路技术(诸如基于硅或砷化镓器件技术的技术)在器件尺寸、开关频率和功耗方面正在达到其物理极限。此外，部署在数据中心中的集成电路正在消耗越来越多的功率。这包括在半导体器件不开关时由泄漏电流消耗的功率。人们有极大兴趣来构建与任何现有数字计算机技术相比可以更快、更经济地执行某些类型的有用计算(例如，量子化学)的量子计算机。解决传统半导体技术限制的一种方法是使用基于超导逻辑的器件。这样的器件通常被冷却到冷冻温度以便在超导状态下起作用。用于为超导逻辑器件提供这种冷却的制冷设备很昂贵并且消耗大量能量。因此，仍然有足够的机会来改进由基于超导逻辑的器件构建的、包括用于在多组基于超导逻辑的器件之间传输信号的互连的计算机。
技术实现思路
公开了用于将超导电缆和互连冷却到低温的装置和方法。在一些示例中，使用封闭在导管或其他容纳装置中的低温气体或液体(例如，氦)来冷却柔性多导体微带或带状线带状电缆。在一些示例中，提供与电缆或互连热连通的热管或导热带以提供冷却。可以将耦合两组或更多组逻辑器件的超导互连冷却到低于逻辑器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在超导计算系统中提供互连的方法，所述方法包括：/n将超导电缆耦合到第一组基于超导逻辑的器件和第二组基于超导逻辑的器件；/n将所述第一组基于超导逻辑的器件、所述第二组基于超导逻辑的器件、或所述第一组基于超导逻辑的器件和所述第二组基于超导逻辑的器件冷却到第一温度；以及/n将所述超导电缆冷却到低于所述第一温度的第二温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180507 US 15/972,6751.一种在超导计算系统中提供互连的方法，所述方法包括：
将超导电缆耦合到第一组基于超导逻辑的器件和第二组基于超导逻辑的器件；
将所述第一组基于超导逻辑的器件、所述第二组基于超导逻辑的器件、或所述第一组基于超导逻辑的器件和所述第二组基于超导逻辑的器件冷却到第一温度；以及
将所述超导电缆冷却到低于所述第一温度的第二温度。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度为约4开氏度(K)，并且所述第二温度在2开氏度或者低于2开氏度。


3.根据权利要求1所述的方法，其中以开氏度为单位所述第二温度比所述第一温度小至少25％。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述冷却所述超导电缆包括：
提供封闭所述超导电缆的至少一部分的严密密封导管；以及
经由焦耳汤姆森阀向所述导管中提供氦蒸气流。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
经由排气阀将氦蒸气流从所述导管中提供出去；以及
制冷从所述导管中出来的所述氦蒸气流的至少一部分，并且经由所述焦耳汤姆森阀将经制冷的所述蒸气提供到所述导管中。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述冷却所述超导电缆包括：
提供与所述超导电缆热连通的热管或导热带。


7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
所述超导电缆包括至少一个超导信号线和至少一个导体平面；以及
冷却所述超导电缆包括提供与所述至少一个导体平面热连通的冷却板。


8.一种装置，包括：
可密封导管，适于封闭超导互连的至少一部分，所述互连包括至少一个信号线，所述至少一个信号线包括设置在绝缘体上的超导材料，所述导管还适于接收液体或气体冷却剂以致冷所述超导互连，所述导管还适于将所述超导互连耦合到一个或多个超导逻辑器件。

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·斯密斯，D·B·塔克曼，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US