Cryogénie

La cryogénie est l'étude des sciences des matériaux à des températures extrêmement basses. Les températures inférieures à -180 degrés Celsius sont considérées comme cryogéniques. La cryogénie a de nombreux cas d'utilisation dans la fabrication et est souvent utilisée dans les tests de résistance pour évaluer la conception des matériaux et des produits utilisés dans des environnements hivernaux. L'utilisation d'azote liquide et d'hélium liquide est courante en cryogénie. Ces deux composés sont maintenus à des températures extrêmement basses. Ces deux composés entrent en ébullition lorsqu'ils sont exposés à l'atmosphère normale, puis s'évaporent rapidement, refroidissant tout récipient dans lequel ils peuvent être utilisés. La supraconductivité peut également être obtenue en utilisant la cryogénie dans le contexte de l'électricité et des processeurs à base de silicium. Les supraconducteurs permettent aux électrons de traverser le matériau sans résistance. Cela permet d'obtenir de meilleures performances à des fréquences de fonctionnement plus élevées. Bien que la cryonie et la cryogénie soient souvent mal comprises, il s'agit de deux choses différentes. La cryogénie est la pratique de la congélation d'organismes récemment décédés en vue de leur réanimation ultérieure. Cryogénie des centres de données Les cryorefroidisseurs sont un type de refroidisseur cryogénique utilisé dans les centres de données. Les cryorefroidisseurs sont construits sur les principes de refroidissement du moteur thermique Stirling, qui est utilisé depuis plusieurs décennies dans de nombreuses industries. Cependant, le problème des cryoréfrigérants pour les centres de données est qu'ils doivent être suffisamment puissants - ce qui peut s'avérer difficile lorsque l'espace est limité. Dans le passé, les refroidisseurs cryogéniques étaient utilisés pour le refroidissement en armoire ou en rangée. Le défi consistait toujours à acheminer suffisamment d'air chaud vers le cryorefroidisseur pour le faire fonctionner efficacement, puis à utiliser la jonction froide générée pour créer un système de refroidissement en boucle fermée. Il était nécessaire de disposer de suffisamment de ventilateurs et de conduits pour assurer le bon fonctionnement des flux d'air. Cela posait également le problème du manque d'espace pour que les cryoréfrigérants soient économiquement viables. Cryogénie et informatique quantique Le terme "cryogénie" est fréquemment utilisé pour décrire l'informatique quantique dans les centres de données actuels. Un super refroidissement est nécessaire pour que les ordinateurs quantiques fonctionnent normalement. Cela signifie que tous les composants doivent fonctionner à des températures froides. L'un des principaux défis de la construction de systèmes de calcul quantique consiste à permettre aux qubits supraconducteurs de résider dans une enceinte cryogénique, tout en permettant aux circuits de contrôle et de lecture de fonctionner à température ambiante.