Connecteurs cryogéniques haute densité pour l'informatique quantique...

Avec le déploiement rapide de l’informatique quantique et le développement de machines à qubit élevé à grande échelle, un plus grand nombre de câbles micro-ondes sont désormais nécessaires 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 aux outils lors de l'installation.

CryoCoax, une division d'Intelliconnect, a développé des connecteurs multivoies haute densité basés sur l'interface SMPM qui non seulement fournissent beaucoup plus de lignes coaxiales dans un espace donné, mais simplifient également l'installation et la personnalisation dans un réfrigérateur à dilution. L'espacement typique utilisant les connecteurs SMA est limité à environ 16 mm, tandis que les nouveaux connecteurs haute densité Q-CON sont conçus avec un pas de 4,75 mm. L'interface SMPM fournit une simple connexion par pression, nécessitant uniquement une clé hexagonale pour serrer les deux fixations.

Les composants du connecteur sont usinés à partir de cuivre de haute pureté et de cuivre au béryllium et sont plaqués or pour offrir la meilleure conductivité thermique. Des versions non magnétiques peuvent également être spécifiées si nécessaire. Les connecteurs sont compatibles avec les câbles coaxiaux de 0,047 pouce (1,19 mm). Des versions semi-rigides, flexibles ou conformables sont disponibles. Les câbles semi-rigides sont disponibles en niobium titane, acier inoxydable, cuivre, cupronickel et cuivre béryllium ainsi que des combinaisons de ceux-ci avec des conducteurs plaqués argent, offrant à l'utilisateur un large choix en termes de conductivité thermique et d'atténuation.

Pour minimiser la charge thermique passive, les matériaux de câble à faible conductivité thermique sont normalement privilégiés. Cependant, à l'exception des supraconducteurs, cela va généralement de pair avec une mauvaise conductivité électrique. Des câbles flexibles dotés de conducteurs en cuivre plaqué argent sont généralement utilisés pour les connexions depuis le haut du réfrigérateur à dilution afin de connecter l'électronique de commande à température ambiante et peuvent être terminés avec des connecteurs SMA conventionnels. Des options de câbles coaxiaux en cuivre conformes sont également disponibles et sont souvent utilisées à l'étage 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 surmonter ce problème, 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 à 8, 16 et 24 voies avec des options à alésage lisse ou à détente complète, les blocs de connecteurs peuvent être regroupés pour potentiellement donner des centaines de lignes coaxiales dans un réfrigérateur à dilution. . Deux blocs de connecteur forment une paire accouplée, l'un ayant une interface SMPM mâle à détente complète et l'autre une interface mâle SMPM à alésage lisse, ceux-ci sont utilisés conjointement avec des adaptateurs SMPM femelle à femelle de type « bullet » installés entre une paire de blocs de connecteur.

Les adaptateurs « Bullet » sont conservés dans le bloc de connecteur à détente complète. Ceux-ci peuvent être combinés avec des blocs atténuateurs à 8, 16 et 24 voies disponibles en 0 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB et 20 dB. CryoCoax a travaillé avec un fabricant leader d'atténuateurs pour développer ces blocs d'atténuateurs pour compléter les connecteurs 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 en matière de connectivité cryogénique, non seulement pour l'informatique quantique, mais également pour la recherche, les tests et mesures et les applications médicales. »