Tuyau à double enveloppe sous vide en recherche quantique : refroidissement aux frontières de la physique

Le zéro absolu exige une précision absolue

Le Grand collisionneur de hadrons du CERN utilise 12 km detuyau à double enveloppe sous videCe système permet de faire circuler de l'hélium liquide (-269 °C) à travers des aimants supraconducteurs. Sa conductivité thermique de 0,05 W/m·K, soit 50 % inférieure à celle des lignes cryogéniques classiques, évite les chocs thermiques dont le coût s'élève à 500 000 $ par incident.

La révolution froide de l'informatique quantique

Le processeur quantique Sycamore 3.0 de Google utilise une tuyauterie cryogénique isolée sous vide sur mesure pour refroidir les qubits à 15 mK. La conception composite cuivre-MLI réduit la décohérence induite par les vibrations de 70 %, permettant des taux d'erreur inférieurs à 10⁻⁵ — une étape importante pour les systèmes quantiques évolutifs.

La conservation de l'hélium : un impératif économique

Le programme 2024 du MITtuyau flexible pour veste sous videLe système récupère 94 % de l'hélium utilisé comme fluide de refroidissement grâce à des réseaux VIH en boucle fermée, réduisant ainsi les coûts annuels de 2,8 millions à 400 000 — un modèle pour une recherche en physique durable.

Projet MBE1


Date de publication : 5 mars 2025