Connecteurs cryogéniques à haute densité pour l’informatique quantique
Intelliconnect (Europe) a annoncé la disponibilité de ses connecteurs cryogéniques haute densité CryoCoax Q-CON
Avec le déploiement rapide de l’informatique quantique et le développement de machines à qubits élevés à grande échelle, un plus grand nombre de câbles à micro-ondes est désormais nécessaire pour les lignes de contrôle et de lecture vers le processeur quantique. Ceux-ci sont traditionnellement fournis par des câbles coaxiaux individuels équipés de connecteurs SMA qui offrent un emballage limité en raison de leur couplage hexagonal de 8 mm, qui nécessite également de l’espace pour l’accès à l’outillage pendant l’installation.
CryoCoax, une division d’Intelliconnect, a développé des connecteurs multivoies à haute densité basés sur l’interface SMPM qui permettent non seulement d’augmenter le nombre de lignes coaxiales dans un espace donné, mais aussi de simplifier l’installation et la personnalisation au sein d’un réfrigérateur de dilution. L’espacement typique des connecteurs SMA est limité à environ 16 mm, alors que les nouveaux connecteurs haute densité Q-CON sont conçus avec un pas de 4,75 mm. L’interface SMPM offre une connexion simple de type « push to mate » qui ne nécessite qu’une clé hexagonale pour serrer les deux attaches.
Les composants des connecteurs sont usinés à partir de cuivre de haute pureté et de cuivre au béryllium et sont plaqués or pour assurer une meilleure conductivité thermique. Des versions non magnétiques peuvent également être spécifiées si nécessaire. Les connecteurs sont compatibles avec les câbles coaxiaux de 1,19 mm (0,047 pouce). Des versions semi-rigides, flexibles ou conformables sont disponibles. Les câbles semi-rigides sont disponibles en niobium-titane, acier inoxydable, cuivre, cupronickel et cuivre au béryllium, ainsi que des combinaisons de ces matériaux avec des conducteurs plaqués argent, ce qui offre à l’utilisateur un large choix en termes de conductivité thermique et d’atténuation.
Des matériaux de câble à faible conductivité thermique
Pour minimiser la charge thermique passive, on privilégie normalement les matériaux de câble à faible conductivité thermique, mais, à l’exception des supraconducteurs, cela va généralement de pair avec une mauvaise conductivité électrique. Des câbles flexibles avec des conducteurs en cuivre argenté sont généralement utilisés pour les connexions à partir du haut du réfrigérateur de dilution pour connecter l’électronique de contrôle à la température ambiante et peuvent être terminés par des connecteurs SMA conventionnels. Des options de coaxial en cuivre conforme sont également disponibles et sont souvent utilisées au stade le plus bas.
Les câbles supraconducteurs en Niobium-Titane sont souvent spécifiés dans les applications quantiques – ce matériau peut être difficile, voire impossible, à souder. Pour y remédier, CryoCoax a développé des connexions sans soudure pour ces connecteurs haute densité ainsi que pour les connecteurs traditionnels SMA, 2,92 et SMP.
Les configurations standard des nouveaux connecteurs haute densité Q-CON sont 8 voies, 16 voies et 24 voies avec des options d’alésage lisse ou de détente complète. Les blocs de connecteurs peuvent être regroupés pour donner potentiellement des centaines de lignes coaxiales dans un réfrigérateur de dilution. Deux blocs de connexion forment une paire accouplée, l’un ayant une interface SMPM mâle à détente complète, et l’autre une interface SMPM mâle à alésage lisse. Ils sont utilisés en conjonction avec des adaptateurs SMPM femelle-femelle de type « bullet » montés entre une paire de blocs de connexion.
Les adaptateurs « bullet » sont maintenus dans le bloc connecteur à détente totale. Ils peuvent être combinés avec des blocs d’atténuation à 8, 16 et 24 voies disponibles en 0 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB et 20 dB. CryoCoax a travaillé avec un grand fabricant d’atténuateurs pour développer ces blocs d’atténuateurs qui complètent les connecteurs à haute densité. Des atténuateurs sont utilisés pour supprimer le bruit thermique et assurer la thermalisation des conducteurs centraux.
Steve Groves, directeur des ventes et du marketing chez Intelliconnect, déclare : « Notre division CryoCoax ouvre la voie à la connectivité cryogénique, non seulement pour l’informatique quantique, mais aussi pour la recherche, les tests et mesures et les applications médicales. »
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