前言：
近年來全球量子計算市場規(guī)模快速增長，作為量子計算中不可替代的關鍵設備，稀釋制冷機市場需求隨之釋放。
在量子計算等前沿領域，美、法、德等發(fā)達國家具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已逐步完善產(chǎn)品，占據(jù)稀釋制冷機這一領域技術制高點；而我國雖為全球稀釋制冷機第二大市場，但受技術限制，產(chǎn)品高度依賴進口。隨著美國對我國稀釋制冷機的出口管制不斷升級，稀釋制冷機領域出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象，自主研發(fā)和國產(chǎn)化迫在眉睫。
目前國內(nèi)稀釋制冷成套設備研發(fā)工作呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢。研發(fā)主體方面，國內(nèi)稀釋制冷機研發(fā)主體日趨多元化，改變了過去僅科研機構主導研發(fā)，難以滿足技術全面創(chuàng)新需求的情況；研發(fā)成果方面，科研機構和企業(yè)加大研發(fā)投入，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，稀釋制冷機技術水平實現(xiàn)由“跟跑”到“并跑”轉變。
一、全球量子計算市場規(guī)?？焖僭鲩L，帶動稀釋制冷機市場需求釋放
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國稀釋制冷機行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景預測報告（2025-2032）》顯示，稀釋制冷機是一種能夠提供接近絕對零度環(huán)境的高端科研儀器，多應用于超導量子計算、凝聚態(tài)物理、高能粒子探測等高精度實驗和前沿基礎研究。
量子計算芯片對環(huán)境熱噪聲非常敏感，只有在不高于 30mK 溫度的極低溫環(huán)境下才能實現(xiàn)量子態(tài)的制備和操控，進而提高量子態(tài)的調(diào)控和測量精度。稀釋制冷機為量子計算機的正常運行提供必要的極低溫環(huán)境，是量子計算研究中不可替代的關鍵設備。
受益于通用量子計算機技術進步和專用量子計算機在特定領域的廣泛應用，全球量子計算市場規(guī)?？焖僭鲩L，帶動稀釋制冷機市場需求釋放。2022年全球量子計算市場規(guī)模達13億美元，全球稀釋制冷機市場規(guī)模達1.93億美元。預計2025年全球量子計算市場規(guī)模達61億美元，全球稀釋制冷機市場規(guī)模達2.75億美元。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、歐美占據(jù)全球稀釋制冷機技術制高點，中國市場龐大但被美國出口管制“卡喉”
在量子計算等前沿領域，美、法、德等發(fā)達國家具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已逐步完善產(chǎn)品，占據(jù)稀釋制冷機這一領域技術制高點，根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年歐洲稀釋制冷機市場占比達38%。從企業(yè)市場份額看，芬蘭 Bluefors 和英國 OxfordInstruments 兩家公司占據(jù)全球稀釋制冷機行業(yè)主要市場，其中BlueFors 開發(fā)的 XLD1000 是極少數(shù)能夠滿足需求的型號之一，可以實現(xiàn) 100mK 時 1000μW 以上的制冷量，最低溫可達到 10mK 以下，輕松冷卻 100+量子比特量子計算機系統(tǒng)，在該研究領域中享有極高認可度。
我國為全球稀釋制冷機第二大市場，占比達25%，但受技術限制，產(chǎn)品高度依賴進口，2021年進口量達60臺。2022年，美國為限制我國量子計算的發(fā)展，聯(lián)合盟友禁止對中國出口一系列用于量子計算的稀釋制冷機，包括與其相關的一切零配件，我國稀釋制冷機進口量下降至53臺。此后，隨著美國對我國稀釋制冷機的出口管制不斷升級，2023 年稀釋制冷機進口加國產(chǎn)僅成交 15 臺，至2024 年我國已徹底無法進口稀釋制冷機。稀釋制冷機領域出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象，自主研發(fā)和國產(chǎn)化迫在眉睫。
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美國對我國稀釋制冷機出口管制相關政策/法規(guī)/措施
| 時間 | 政策/法規(guī)/措施 |
| 2022年 | 美國聯(lián)合盟友禁止對中國出口一系列用于量子計算的稀釋制冷機，包括與其相關的一切零配件。此舉旨在通過切斷量子計算機的上游核心部件供應，來限制我國量子計算的發(fā)展。 |
| 2023 年 8 月 9 日 | 美國總統(tǒng)簽署《關于解決美國對有關國家的某些國家安全技術和產(chǎn)品的投資問題的行政令》，授權美國財政部部長禁止或限制美國對中國半導體和微電子、量子信息技術以及人工智能領域的某些投資，同時美國財政部發(fā)布上述行政令的監(jiān)管范圍。 |
| 2024 年 5 月 9 日 | 美國商務部工業(yè)和安全局以“威脅國家安全”為由，將 37 家中國實體列入出口管制實體清單，其中包含 22 家量子計算相關技術研究機構和公司。 |
| 2024 年 9 月 5 日 | 美國商務部工業(yè)和安全局發(fā)布一項臨時最終法規(guī)，對美國與國際合作伙伴之間已達成的廣泛技術協(xié)議的關鍵與新興技術實施出口管制。該臨時最終法規(guī)涉及量子計算、半導體制造和其他先進技術。稀釋制冷機作為量子計算中的關鍵設備，進一步受到了出口管制影響。目前 Bluefors 和 Leiden Cryogenics 公司設備已不對中國出售，Oxford Instruments 有多起在發(fā)貨前收到出口限制的案例，且交貨期長達一年。 |
資料來源：觀研天下整理
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三、參與主體多元化、創(chuàng)新成果涌現(xiàn)，中國稀釋制冷機研發(fā)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢
隨著國家對前沿科技領域重視程度的不斷提升，國內(nèi)稀釋制冷成套設備的研發(fā)工作呈現(xiàn)出積極發(fā)展態(tài)勢。
研發(fā)主體方面，國內(nèi)稀釋制冷機研發(fā)主體日趨多元化，。目前我國從事稀釋制冷機的研發(fā)機構 10 余家，除了中國科學技術大學、安徽大學等高校，中國科學院物理研究所、中國電科集團 16 所、長三角先進材料研究院等科研機構也先后在低溫技術領域嶄露頭角，商業(yè)公司例如國盾量子、本源量子、量羲技術、中船鵬力、合肥知冷、中科量儀、集焓科儀、格物致寒等企業(yè)產(chǎn)品性能也在不斷提高，其中，量羲技術、合肥知冷、中船鵬力市場份額已排名全國前三位，改變了過去僅科研機構主導研發(fā)，難以滿足技術全面創(chuàng)新需求的情況。
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研發(fā)成果方面，科研機構和企業(yè)加大研發(fā)投入，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。在溫度上，自 2021 年中國科學院物理研究所自主研發(fā)出國內(nèi)首套10mK 無液氦稀釋制冷機后，國產(chǎn)稀釋制冷機紛紛實現(xiàn)極低溫突破：中國科學院物理研究所姬忠慶團隊在無液氦稀釋制冷機上率先實現(xiàn)了 8mk 的溫度；長三角先進材料研究院稀釋制冷機連續(xù)穩(wěn)定運行溫度達到 6mK，刷新了國內(nèi)稀釋制冷機最低溫新紀錄。在功率上，2024 年 6 月，由本源量子自主研發(fā)的本源 SL1000 國產(chǎn)稀釋制冷機可制冷功率達到 1000μW@100mK，能夠滿足 100+位超導量子芯片運行環(huán)境搭建條件，追趕上國際稀釋制冷機器第一梯隊，技術水平實現(xiàn)由“跟跑”到“并跑”轉變。
資料來源：觀研天下整理（zlj）
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