Vakuumummantelte Rohre in der Quantenforschung: Kühlung an der Grenze der Physik

Der absolute Nullpunkt erfordert absolute Präzision.

Der Large Hadron Collider (LHC) des CERN verwendet 12 km²Vakuumummanteltes RohrFlüssiges Helium (-269 °C) wird durch supraleitende Magnete geleitet. Die Wärmeleitfähigkeit des Systems von 0,05 W/m·K – 50 % niedriger als bei herkömmlichen Kryoanlagen – verhindert Störungen, die Kosten von 500.000 US-Dollar pro Vorfall verursachen.

Die kalte Revolution des Quantencomputings

Googles Quantenprozessor Sycamore 3.0 nutzt speziell angefertigte, vakuumisolierte Kryoleitungen, um Qubits auf 15 mK zu kühlen. Die Kupfer-MLI-Verbundkonstruktion reduziert die vibrationsbedingte Dekohärenz um 70 % und ermöglicht Fehlerraten unter 10⁻⁵ – ein Meilenstein für skalierbare Quantensysteme.

Heliumeinsparung: Ein wirtschaftliches Gebot

MITs 2024flexibler Schlauch mit VakuummantelDas System gewinnt 94 % des Heliumkühlmittels über geschlossene VIH-Kreisläufe zurück und senkt so die jährlichen Kosten von 2,8 Mio. auf 2,8 Mio. auf 400.000 – ein Modell für nachhaltige physikalische Forschung.

MBE-Projekt 1


Veröffentlichungsdatum: 05.03.2025