量子计算低温核心：稀释制冷机多重催化加速放量

稀释制冷机是超导量子计算的低温基石，能将温度降至100毫开尔文以下，满足超导量子比特对极低温环境的需求。超导量子比特对热扰动极为敏感，高于100毫开尔文的温度会导致其相干时间急剧缩短，计算精度大幅下降。稀释制冷机利用氦-3/氦-4混合液的相分离吸热效应实现制冷：当混合液降至0.86开尔文以下时，会自然分为富氦-3浓相和以氦-4为主的稀释相；通过持续抽走稀释相中的氦-3，浓相中的氦-3便会不断补充，吸收热量，将温度压至10毫开尔文。

量子计算赛道未来发展趋势呈现三重逻辑共振。首先，量子计算加速落地带动稀释制冷机需求扩容，2025年全球10毫开尔文级稀释制冷机市场规模达4.36亿美元，预计2035年突破68亿美元，2026–2035年复合增速达33.6%。其次，架构向方形模块化迭代，适配数据中心部署，传统一体化架构在空间扩展性和布线能力上接近极限，Bluefors、牛津仪器及国内中科量仪等已推出方形模块化产品，支持多方向接入维护，适配数据中心标准机架。最后，禁运倒逼国产替代进入规模化周期，2020年起美国联合欧洲对华禁运稀释制冷机及核心设备组件，国内厂商2022–2024年攻克极低温循环气体控制等核心工艺，目前国产无液氦机型最低温度可稳定达到10毫开尔文以下，制冷功率与震动控制指标达国际先进水平。

本报告重点分析了稀释制冷机在超导量子计算中的重要性及行业增长逻辑。首先，详细阐述了稀释制冷机的作用与原理，其能将温度降至100毫开尔文以下，满足超导量子比特对极低温环境的需求。其次，解析了稀释制冷机系统结构，包括室温层、一级/二级冷盘、蒸馏层、混合室等组成部分，以及超高真空、精密流量控制、磁屏蔽与震动隔离等技术要求。再次，深入探讨了行业增长逻辑，包括量子计算加速落地带动需求扩容、架构向方形模块化迭代、禁运倒逼国产替代进入规模化周期等三个维度。最后，分析了核心受益标的，如*ST核心收购良心技术，后者是国内稀释制冷机厂商市场份额第一的企业。

当前稀释制冷机市场呈现加速放量态势。从需求端看，量子计算硬件研发进度高度正相关稀释制冷机需求，2025年全球10毫开尔文级稀释制冷机市场规模达4.36亿美元，预计2035年突破68亿美元，2026–2035年复合增速达33.6%。从供给端看，架构向方形模块化迭代，适配数据中心部署，如Bluefors、牛津仪器及国内中科量仪等已推出方形模块化产品。同时，国产替代加速，2020年起美国联合欧洲对华禁运稀释制冷机及核心设备组件，国内厂商2022–2024年攻克极低温循环气体控制等核心工艺，目前国产无液氦机型最低温度可稳定达到10毫开尔文以下，制冷功率与震动控制指标达国际先进水平。2025年中国稀释制冷机市场规模同比增长超45%，全年交付约80–100台，行业迈入标准化、规模化发展新阶段。

本报告提示的主要风险在于技术迭代风险和市场竞争风险。技术迭代风险方面，稀释制冷机技术壁垒高，需持续投入研发以保持技术领先，若技术路线选择失误或研发失败可能导致产品竞争力下降。市场竞争风险方面，国内外厂商竞争激烈，若国内厂商在产能、良率、成本控制等方面未能持续优化，可能面临市场份额被侵蚀的风险。此外，政策风险也不容忽视，国家政策对量子计算产业的扶持力度、对进口设备的限制措施等可能影响行业发展节奏。最后，市场需求波动风险，量子计算商业化落地进程存在不确定性，可能影响稀释制冷机的需求增长速度。