稀释制冷机（Dilution Refrigerator）是超导量子计算机的“心脏”，能够为量子芯片提供低至10 mK乃至4.6 mK的极低温环境。然而，量子比特（Qubit）对环境磁场极其敏感，微弱的地磁场（约25–65 μT）或电子设备杂散场就足以引发量子退相干，直接破坏量子计算的门保真度。

为此，稀释制冷机在每一级冷盘底部都安装有对应大小的屏蔽桶。常温盘底部安装最外层的常温屏蔽桶，同时起到磁屏蔽和真空密封的双重作用。

我们的稀释制冷机磁屏蔽桶采用 “低温坡莫合金（Cryoperm 10）+ 超导材料”多层复合屏蔽结构，为超导量子芯片和读出电路构建稳定的极低磁环境。每一层屏蔽桶对应一个温区，第n个温区套设于第n+1个温区外，形成逐级嵌套的同心多层屏蔽系统

• 多层复合屏蔽，全频段覆盖：采用 “多层低温坡莫合金（Cryoperm 10）+ 内层超导材料” 的复合结构。坡莫合金层将环境磁场从μT级衰减至nT级，超导层（如铝、铌）利用迈斯纳效应（Meissner Effect） 将残余磁场完全排除。3层混合磁屏蔽（2层超导 + 1层铁磁）在稀释制冷机10 mK温度下经实测验证。

• 经实测验证的屏蔽效能：单层Cryoperm 10铁磁屏蔽可将磁场的绝对值和波动降低55–70 dB；配合超导铅（Pb）磁屏蔽后，绝对值降低70 dB，磁场变化降低200 dB。Origin SL1000稀释制冷机标配磁屏蔽桶，内部磁场≤15 mGs（约1.5 μT）；先进系统中，桶内剩磁可低至≤1 nT（中心点±5 mm区域内）。

• 极低温全温区适配：选用在液氦温度（4.2 K）及以下仍保持高磁导率的Cryoperm 10低温坡莫合金。4 K时磁导率约12,000。1 mm厚Cryoperm 10圆柱屏蔽筒，可将垂直方向磁场衰减80倍，平行方向衰减18倍。

• 可维修性与模块化设计：每级屏蔽桶设有维修门，通过转动件旋转即可将维修门转至维修位置，无需逐层拆桶。随着量子计算机向大比特数发展，冷盘直径和屏蔽桶可能增至两米以上、重量达数吨，可维修性设计至关重要。系统采用模块化设计，支持不同模块的集成组合拼接。

• 磁通陷阱（Flux Trapping）抑制：超导屏蔽层冷却过程中可能困住环境磁场，通过优化冷却过程的磁场环境控制以及合理的材料选型将磁通陷阱效应降至最低

稀释制冷机磁屏蔽桶的性能核心体现在 “四重保障”：

极致低的残余磁场：桶内剩磁可低至≤1 nT（中心点±5 mm区域内）；商用稀释制冷机标配磁屏蔽桶内部磁场≤15 mGs（约1.5 μT）。

极致高的屏蔽衰减：单层Cryoperm 10铁磁屏蔽55–70 dB；配合超导铅屏蔽后绝对值降低70 dB，磁场变化降低200 dB。

极低温下的性能保障：Cryoperm 10在液氦温度（4.2 K）磁导率约12,000，在4.2 K及以下保持高磁导率；超导铝/铌层在极低温下形成完全抗磁体。

大尺寸定制能力：冷盘直径可超两米；桶内腔直径≥120 mm、长度≥180 mm，桶外壁直径≤300 mm、桶体长度≤400 mm；支持按量子芯片尺寸及稀释制冷机温区布局定制