稀释制冷机，是能够提供接近绝对零度环境的高端科研仪器。氦由3he和4he二种稳定同位素组成，在极低温度下，液体3he和液体4he相混合具有吸热效应，利用这一特点，可研发稀释制冷机。20世纪60年代中期，全球首台稀释制冷机被研发问世，可以长时间使环境维持在mK温度范围内。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年稀释制冷机行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，稀释制冷机冷却能力强，无需磁场即可获得mK温度，且具有可长时间持续制冷、稳定性高、操作方便等优点，是目前获得mK温度的重要装备。稀释制冷机可以广泛应用在低温物理学、材料科学、量子计算、天文学等领域。为探索世界、掌握关键技术、提升制造业核心竞争力，全球多国在各个领域的科研投入不断增大，较多研究需要在超低温环境中进行，稀释制冷机市场空间不断增大。
量子计算是近年来的热门研究领域，量子计算机的电路对环境温度极为敏感，正常运行需要极低温环境，一般需要在30mK温度以下，这就需要强大的冷却设备。与其他冷却设备相比，稀释制冷机极低温环境维持能力强、性能可靠性高等优点突出，因此成为支撑量子计算技术发展的关键设备，在维持量子计算机稳定运行方面具有较强的不可替代性。
在全球范围内，稀释制冷机商业化生产企业数量少，主要有荷兰Leiden、英国Oxford、芬兰Bluefors、美国Janis等。在我国，中国科学院物理研究所是稀释制冷机领先研究机构，在20世纪70年代末成功研制出我国首台稀释制冷机，可实现33mK极低温。我国是全球少数几个可量产稀释制冷机的国家之一，商业化起步较早，产品除供应国内市场外，还出口到海外市场，成为主要出口国之一。
新思界
行业分析人士表示，中国科学院物理研究所研制的是传统的湿式稀释制冷机，即依赖液氦辅助降温。氦资源稀缺，价格高昂，研发无液氦稀释制冷机逐渐成为重点。2021年7月，中国科学院物理研究所成功自主研发出无液氦稀释制冷机，可实现10mK（比绝对零度仅高0.01度）以下极低温，可长时间持续运行，能够为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障。
除研究机构外，我国企业研发生产稀释制冷机的步伐也在不断加快。格物致寒（苏州）科学仪器有限公司的量子计算用氦3稀释制冷系统成套设备的研发项目，产品制冷温度与制冷功率可以达到国际先进水平，且产品的设计、关健零部件生产、整机组装均将在国内完成，即将进行产品发布。总的来看，我国稀释制冷机行业研发及生产实力处于全球先进水平。
