柔性超导同轴电缆是一种可以在极低温环境下实现零电阻信号传输的柔性同轴电缆结构。柔性超导同轴电缆通常由Nb或铌钛(NbTi)等超导材料制成内导体,外导体多采用编织结构。超导同轴电缆是连接室温控制设备与低温量子芯片的关键互连部件,分为柔性超导同轴电缆、刚性超导同轴电缆两大类。
刚性超导同轴电缆的外导体通常采用整体金属管,如不锈钢,结构坚固均匀,但刚性结构导致电缆布线灵活性差、结构笨重,进一步制约了量子计算系统的集成密度与可扩展性。随着量子处理器比特数规模持续增大,柔性超导同轴电缆市场需求不断释放。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2031年中国柔性超导同轴电缆行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,柔性超导同轴电缆主要用于量子比特信号的传输、调制和测量输出,其性能直接决定量子态读取信号的保真度。为保障量子计算的准确性与可靠性,柔性超导同轴电缆需具备极低传输损耗、高信号保真度、低噪声等特点。
超导量子计算机对柔性超导同轴电缆的需求量,随着量子比特数的增加而将显著增长。近年来,量子计算机的量子比特数正在快速提升,其中“九章四号”可操纵的光量子比特规模已增长至3050个,澳大利亚量子计算公司Diraq基于硅自旋量子比特和兼容CMOS工艺的技术路线,计划于2029年实现15万个物理量子比特,到2031年进一步扩展至超200万个物理量子比特。
随着量子计算向大规模集成迈进,传统刚性超导同轴电缆应用局限日益凸显,柔性电缆成为主流升级方向之一。全球范围内,柔性超导同轴电缆市场布局企业包括荷兰Delft Circuits、美国CryoCoax、日本Keycom、西部超导材料科技股份有限公司及其控股子公司西安聚能超导线材科技有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,西部超导已实现NbTi和Nb3Sn超导线材批量生产,控股子公司西安聚能超导拥有一种超导同轴电缆用纳米级NbTi粉末及其制备方法、一种超导同轴电缆用NbTi薄膜及其制备方法、一种柔性超导同轴电缆外导体的制备方法及其应用、一种超导同轴电缆及其制备方法与应用等专利,由其承担的“量子计算机用柔性超导同轴电缆开发”项目入选了西安市2026年度第二批未来产业前沿技术攻关项目立项清单。
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