CN120225038A 减少超导电缆中的损耗（微软技术许可有限责任公司）

(19)国家知识产权局201980031025.92019.04.27地址美国华盛顿州(74)专利代理机构北京世辉律师事务所160931冷冻银三路公开了用于冷却设置在诸如柔性电缆或刚超导信号线冷却到低于耦合到互连的至少一些辑器件的互连、以及与互连热连通的冷却装置。2可密封导管，适于封闭超导互连的至少一部分，所述导管还适于接收液体或气体冷却剂以冷冻所述超导互连，所述导管还适于将所述超导互连耦合到一个或多个超导逻辑器件。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：焦耳汤姆森阀，耦合到所述导管并且适于向所述导管的内部提供气体冷却剂；以及排气口，耦合到所述导管并且适于从所述导管的内部接收所述气体冷却剂。3.根据权利要求1所述的装置，还包括：排气口，耦合到所述导管并且适于从所述导管的内部接收所述气体冷却剂。4.根据权利要求1所述的装置，还包括：所述超导互连，所述互连包括至少一个信号线，所述至少一个信号线包括设置在绝缘体之上的超导材料。5.根据权利要求1所述的装置，还包括：聚酰亚胺电缆，所述聚酰亚胺电缆包括设置在所述电缆的表面上的至少一个超导体带状线，所述聚酰亚胺电缆形成所述超导互连的一部分。6.根据权利要求1所述的装置，还包括：阀，耦合到所述导管并且适于接受以第一温度和第一压力提供的气体冷却剂，所述阀还适于以低于所述第一压力的压力和低于所述第一温度的第二温度将所述气体冷却剂提供到所述导管的内部。7.根据权利要求1所述的装置，还包括：第一冷却装置，适于将所述超导逻辑器件冷却到第一温度范围；第二冷却装置，适于将所述超导互连冷却到低于所述第一温度范围的第二温度。8.根据权利要求1所述的装置，还包括：热管或导热带，所述热管或导热带包括设置在所述超导互连的绝缘体部分上的导体层。9.根据权利要求1所述的装置，其中：所述超导互连包括至少两个分支；以及所述导管封闭所述超导互连的两个或更多个分支。所述绝缘体包括聚酰亚胺、Kapton、钇稳定氧化锆(YSZ)、Ceraflex、氟化乙烯丙烯、聚所述信号线包括铌、氮化钼、铌钛氮化物中的至少一种。利用可密封导管封闭耦合到超导逻辑器件的超导互连，所述可密封导管适于接收液体利用所述可密封导管将所述超导互连冷却到低于所述超导逻辑器件的第二温度的第一温度。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一温度在2开氏度(K)或者低于2开氏度3(K),并且所述第二温度在4开氏度或者高于4开氏度。13.根据权利要求11所述的方法，其中以开氏度为单位所述第一温度比所述第二温度小至少25%。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述冷却包括经由焦耳汤姆森阀向所述导管中提供氦蒸气流。15.根据权利要求11所述的方法，其中所述冷却包括向封闭所述超导互连的至少一部分的严密密封歧管提供液相或气相的氦。16.根据权利要求11所述的方法，其中所述冷却包括经由排气阀将氦蒸气流从所述导管中提供出去。17.根据权利要求11所述的方法，其中所述冷却包括制冷从所述导管中出来的氦蒸气流的至少一部分，并且经由焦耳汤姆森阀将经制冷的所述蒸气提供到所述导管中。4减少超导电缆中的损耗[0001]本申请是申请日为2019年4月27日，申请号为201980031025.9,发明名称为“减少超导电缆中的损耗”的中国发明专利申请的分案申请。背景技术[0002]传统的基于半导体的集成电路技术(诸如基于硅或砷化镓器件技术的技术)在器件尺寸、开关频率和功耗方面正在达到其物理极限。此外，部署在数据中心中的集成电路正在消耗越来越多的功率。这包括在半导体器件不开关时由泄漏电流消耗的功率。人们有极大兴趣来构建与任何现有数字计算机技术相比可以更快、更经济地执行某些类型的有用计[0003]解决传统半导体技术限制的一种方法是使用基于超导逻辑的器件。这样的器件通常被冷却到冷冻温度以便在超导状态下起作用。用于为超导逻辑器件提供这种冷却的制冷设备很昂贵并且消耗大量能量。因此，仍然有足够的机会来改进由基于超导逻辑的器件构建的、包括用于在多组基于超导逻辑的器件之间传输信号的互连的计算机。发明内容[0004]公开了用于将超导电缆和互连冷却到低温的装置和方法。在一些示例中，使用封闭在导管或其他容纳装置中的低温气体或液体(例如，氦)来冷却柔性多导体微带或带状线带状电缆。在一些示例中，提供与电缆或互连热连通的热管或导热带以提供冷却。可以将耦合两组或更多组逻辑器件的超导互连冷却到低于逻辑器件的温度，从而降低由互连承载的信号的衰减，而无需使用附加能量来提供更广泛的冷却来制冷逻辑器件。[0005]可以将设置在诸如柔性电缆或刚性基板等互连上的超导信号线冷却到低于耦合到互连的至少一些超导逻辑器件工作温度的冷冻温度。在一些示例中，提供严密密封导管、热管或导热带以冷却超导互连。在所公开的技术的一个示例中，一种系统包括至少两组超导逻辑器件、适于将逻辑器件冷却到第一工作温度的冷却装置、以及耦合超导逻辑器件的互连。提供了与互连热连通的冷却装置。该装置适于将互连上的超导信号线冷却到低于超导逻辑器件工作的第一工作温度的工作温度。通过仅将超导信号线冷却到低于耦合逻辑器件的温度，可以为整个系统节省大量能量。用于冷却信号线的温度可以基于所使用的材料、距离限制、工作限制(诸如频率)和能耗来选择。[0006]提供本“发明内容”以便以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的“具体实施方式”中进一步描述。本“发明内容”既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。从以下参考附图进行的详细描述，所公开的技术的前述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。附图说明[0007]图1是描绘可以在所公开的技术的某些示例中实现的可以用于冷却超导互连的示例系统的框图。5[0008]图2是示出可以在所公开的技术的某些示例中实现的包括导管和具有多个连接的互连的示例系统的框图。[0009]图3A至3C是示出可以使用某些公开的导管或热管来冷却的示例互连的图。[0010]图4A和4B是示出可以在所公开的技术的某些示例中使用的替代示例互连的图。[0011]图5A和5B示出了可以在所公开的技术的某些示例中实现的超导互连的另一示例。[0012]图6A和6B示出了可以在所公开的技术的某些示例中实现的用导热带冷却的多分支互连的示例。[0013]图7是示出可以在所公开的技术的某些示例中观察到的超导传输线中的损耗随频率和温度变化的图。[0014]图8是概述可以在所公开的技术的某些示例中执行的在超导计算机系统中提供互连的示例方法的流程图。[0015]图9是概述可以在所公开的技术的某些示例中执行的冷却耦合到超导逻辑器件的导管的示例方法的流程图。具体实施方式[0016]I.一般考虑[0017]本文中公开了用于设计、制造和组装基板的方法、装置和系统的代表性实施例，该基板使用在这样的基板之间形成机械和/或电连接的连接器来承载导体和/或超导体材料。本公开在代表性实施例的上下文中阐述，该代表性实施例不旨在以任何方式进行限制。语“耦合(coupled)”包括将物品耦合或链接在一起的机械、电气、磁性、光学以及其他实用or)”是指短语中的任何一个或多个项目。[0019]本文中描述的系统、方法和装置不应当以任何方式解释为限制性的。而是，本公开单独地并且以彼此的各种组合和子组合而涉及各种公开的实施例的所有新颖的和非明显的特征和方面。所公开的系统、方法和装置不限于任何特定方面或特征或其组合，所公开的事物和方法也不要求存在任何一个或多个特定优点或者解决问题。此外，所公开的实施例的任何特征或方面可以彼此以各种组合和子组合来使用。[0020]尽管为了方便呈现而以特定的依次顺序描述了一些所公开的方法的操作，但是应当理解，这种描述方式包括重新布置，除非以下阐述的特定语言要求特定顺序。例如，在某些情况下，依次描述的操作可以重新布置或同时执行。而且，为了简单起见，附图可能未示出可以将所公开的事物和方法与其他事物和方法相结合使用的各种方式。另外，该描述有的方法。这些术语是对所执行的实际操作的高级描述。与这些术语相对应的实际操作将根据特定实现而变化，并且受益于本公开的本领域普通技术人员很容易辨别。[0021]如在本申请和权利要求中使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。另外，术语“包括(includes)”是指“包括6或电磁地连接或链接，并且包括直接连接或直接链接以及通过不影响描述的系统的预期操作的一个或多个中间元件而进行的间接连接或间接链接。术语用于在处理相对关系时提供一定的描述清晰。但是，这些术语并不旨在暗示绝对的关导体材料制成的组件，这些超导体材料制可以被设置为在材料的相应临界温度以下以超导模式工作。但是，当执行本文中描述的某些动作时，所引用的超导组件可能不一定处于超导状态。例如，将超导电缆耦合到一组超导逻辑器件是指形成这样的耦合，然后，在稍后的时间点，可以通过将逻辑器件和互连冷却到其相应临界温度以下来将该耦合置于超导状态。[0024]本文中参考本公开的装置或方法而呈现的操作理论、科学原理或其他理论描述被提供用于更好的理解，而非旨在限制范围。所附权利要求中的装置和方法不限于通过这种操作理论而描述的方式起作用的装置和方法。[0025]II.所公开的技术的简介[0026]尽管高频信号在配置为带状线、微带或同轴传输线的超导电缆上传输，但仍然被轻度衰减。原因是，通过由超电流生成的时变电磁场以通常方式加速了超导体中的小量但明显存在的正常(未配对)电子。但是，与超电流不同，正常电流会耗散导线表面电阻中的功率。这可能使传输信号由于其高频成分减少而失真。因此，尽管超导体线可以在DC下充当完美超导体，但是在较高频率(例如，GHz范围)下，由于存在正常电子，可以观察到显著的损[0027]频率越高，该效果越明显。在给定频率下，衰减系数α描述了信号在沿线路传播时被衰减了多少。例如，α=10⁻³nepers/cm的衰减系数表示，信号幅度每厘米降低0.1%,或者每行进一米降低约10%。衰减系数是介电损耗和超导体损耗的组合。通常情况下，介电损耗引起的衰减随频率线性增加，而超导体损耗引起的衰减随频率的平方而增加。因此，超导体损耗成为高频下的最大衰减源。[0028]降低电缆的温度可以减小该衰减。通常，随着温度降低至绝对零度，介电损耗和超导体损耗都会变小。超导体损耗对温度特别敏感。在较高温度下，会有更多自由(非库珀对)电子导致损耗。[0029]Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论告诉我们，正常电子与Cooper对的密度比与温度呈指数关系。对于低于约4.65K(其临界温度的1/2,通常为9.3K)的铌(Nb,第41号元素),所得表面电阻可以近似地与f²×exp((-17.67/T)/T)成比例，其中T是电缆的绝对温度，f是信号频率。例如，仅通过将Nb的温度从4.2K(一种大气压下的饱和液氦(He)的温度)降低到2K,就可以将Nb的表面电阻降低约49倍。因此，当电缆从4.2K冷却到2.0K时，由于超导体损耗引起的衰减系数部分将减少约49倍。[0030]介电损耗对衰减系数的贡献对温度不那么敏感。随着电缆的冷却，最终超导体的损耗将可忽略不计，并且衰减系数主要由介电损耗(“损耗角正切”)组成。在深度冷冻温度(通常比对应的室温值小100倍)下，与聚酰亚胺电缆的互连的损耗角正切在1至20GHz的频率上非常低。这样就可以实现微波(约10GHz)范围信号的相当长距离(米级)的传输而没有过多衰减，并且还可以传输有用的高RF功率电平而不会产生过多介电加热。超导传输线可7以以几微米的走线宽度很好地工作。对于典型的标称阻抗，电介质厚度也将为几微米。[0031]与使用导体的常规电缆相比，诸如微带、带状线或共面波导等超导柔性阻抗受控电缆允许长距离传输高速电信号，而损失最小。此外，它们的物理横截面可能非常小，因此可以在一条紧凑型带状电缆中传输大量信号。但是，如果电缆温度接近或超过T。,则可能会失去性能优势，诸如在从冷冻环境连接到高温电子器件时会发生。[0032]公开了用于将超导体电缆和互连冷却到低温的装置和方法。在一些示例中，使用封闭在管道中的低温氦气来冷却柔性多导体微带或带状线带状电缆。例如，可以使用焦耳汤姆森阀将在4.2K和一个大气压(14.70磅/平方英寸(psi)或1.01325×10⁵帕斯卡(Pa))下接收的氦气膨胀32倍，以达到约0.034个大气压(0.5psi/3.447×10³Pa),从而将气体温度降至2K。较大的压降将生成较低的温度，以实现更长的电缆或更高的信号速率。[0033]在一些示例中，来自单一源的2K下的氦气可以通过同一管道中的多个带状电缆。低损耗表示氦气几乎不会被多个电缆加热。连接多个端点的电缆网络可以通过将网络封闭在跨越端点的管道网络中来进行冷却。每个端点可以具有自己的焦耳汤姆森膨胀阀，以向管道网络供应氦气。直径足够大以生成明显压力梯度的多个排气点可以位于管道网络的中心，并且连接到氦液化器以进行再压缩和再循环。[0034]公开了用于设计和制造各种配置的基板的方法、装置和系统，包括使用微带几何结构的导电或超导柔性电缆。在一些示例中，超导柔性电缆具有设置在一侧的多个信号导体、以及设置在另一侧(例如，相对侧或正面)的电源或接地平面。在一些示例中，设置在柔性电缆表面上的典型信号线为50微米宽。在一些示例中，信号线的宽度可以在10至100微米之间变化。在一些示例中，包含铌(包括选定的铌合金)的信号线旨在在深度冷冻温度(例如，约低于4K)下工作。可以在一对这样的柔性电缆之间进连接的两个电缆首尾相接，两端之间的间隙很小。在其他示例中，电缆可以稍微邻接或重在两个柔性电缆的相应信号线之间提供电连续性。同样，另一桥接连接器也夹在连接区域下方，从而在两个柔性电缆的电源或接地平面之间提供电接触。在这样的示例中，精密的微制造的支柱与微制造的孔接合，以提供桥接连接器和电缆的机械自对准。在一些示例中，在桥接连接器上使用简单的薄膜导体。在一些示例中，可以使用金触点。例如，可以使超导体上的镀金足够薄(例如，20nm以下),使得金层可能由于邻近效应而变得超导。在其他示例[0035]III.示例互连和导管[0036]图1是描绘在所公开的技术的某些示例中可以用于冷却超导互连的示例系统的框图100。在示例系统中，可密封导管适于封闭超导互连的至少一部分。导管还可以适于耦合到一组或多组超导逻辑器件。导管还可以适于接收液体或气体冷却剂，以将超导互连冷却到低于耦合到互连的超导逻辑器件的温度。[0037]如图1所示，导管110封闭超导互连电缆120的一部分。超导互连电缆被设置为在第一组逻辑器件130与第二组逻辑器件135之间传送信号。第一组逻辑器件和第二组逻辑器件包括可以在冷冻的热环境中工作的超导器件。例如，该器件可以包括传统的基于CMOS或其他类型的器件，它们可以在约70K以下的温度下工作。逻辑器件还可以包括在甚至更低的温8导体(SIS)类型的约瑟夫森结中，超导体层可以由铌制成，并且绝缘体层可以由氧化铝形[0040]导管110被配置为封闭互连的至少一部分并且具有严密密封密封。提供了合适的封的夹具130和135部分地提供，夹具130和135允许互连120在保持严密密封的同时延伸到于向导管的内部提供气体冷却剂。焦耳汤姆森阀150被配置为接收高压气态氦并且以较低温度和压力将氦提供到导管中。例如，焦耳汤姆森阀可以被配置为在一个大气压下接受[0043]图2是示出可以在所公开的技术的某些示例中采用的示例系统的框图200,该示例9信号线冷却到对于这组超导逻辑器件的第一工作温度的第二工作温度。[0044]如图2所示，导管210是气密的并且封闭互连220、221、222等的多个分支。互连220可以是严密密封的，并且包括诸如严密密封的夹具225和227等连接，该连接将封闭在导管内的互连220连接到耦合到一组或多组低温逻辑器件(例如，230或235)的其他互连。导管210的每个分支耦合到焦耳汤姆森阀(例如，焦耳汤姆森阀240),焦耳汤姆森阀在导管分支210的一端提供冷却剂气体。导管210还包括多个排气口，例如排气口250和255,这些排气口允许冷却剂气体从导管210的内部排出，以便可以将其回收并且发送到氦冰箱。通过提供氦气以冷却互连220,当导管内的互连220的温度基本上降低到低于耦合的低温逻辑器件工作[0045]V.示例超导互连[0046]图3A-3C示出了可以使用如本文中讨论的封闭的导管或热管来冷却的示例互连300。图3A是互连的平面图，该互连包括基板310(其可以由基于聚酰亚胺的膜或其他合适的材料制造),基板310上已经设置有很多超导带状线，例如带状线320、321和322。带状线可以由例如沉积在由钛形成的可选的10nm粘附层上的250纳米(nm)厚的铌层制成。在一些示例中，可以使用玻璃基板来制造柔性超导电缆。可以将厚度约20微米(μm)的初始聚酰亚胺膜(例如，PyralinPI-2611或HD-4100相沉积(PVD)工艺，可以将钛薄膜涂到固化的聚酰亚胺膜上。接下来，可以沉积由超导金属层(例如，铌层)形成的信号线。接下来，可以用铜层或其他合适的导体(诸如金或银)覆盖可选的钛/铌叠层。例如，可以使用500nm的铜层。最后，可以使用光刻和薄膜处理技术来图案化导体轨迹，以形成信号线(例如，微带、带状线或基板上的其他路径)。然后可以将聚酰亚胺层施加并且固化在导体之上。可以重复这些过程以形成具有多个导体层的结构。如受益于本公开的相关领域的普通技术人员将容易理解的，可以基于互连的期望性能特性来选择[0047]任何合适的超导材料可以用于超导线，包括例如铌、氮化钼、铌氮化钛钛、氮化铌或这些材料的合金。铌薄膜易于从下面的基板破裂和脱层，特别是在如挠性电缆的情况下经受挠曲时。可以将超导带状线设置在设置在基板上的中间的可选粘合层之上，该粘合层可以由例如钛制成。钛可以用作随后沉积的金属层的粘附和过渡层。互连300还包括设置在超导带状线的端部之上的接触金属化层。在一些示例中，接触材料可以由超导体制成，而在其他示例中，可以使用诸如铜、铝、银、金或钛等材料的薄300的横截面。如图所示，存在很多带状线，包括设置在基板310之上的带状线320、321和322。互连300的正面包括设置在互连300的背面之上的平面层350.平面层350可以由超导体材料制成，例如铌或以上讨论的其他材料，或者可以由导体层制成，诸如以上列出的导体中的一种。在一些示例中，平面层350可以被配置为用作互连300的接地平面。在一些示例中，可以利用热管或导热带将平面层350置于热传导状态。例如，由铜形成的导热带可以用于将热量从平面层传导到冷板，如下面进一步讨论的。图3C是在由虚线360指示的截面处截取的互连300的横截面。如图所示，每个带状线具有设置在带状线的端部之上的接触金属化层[0048]在一些示例中，高温超导体材料(诸如钇钡氧化铜(YBCO)或铋锶钙氧化铜(BSCCO))可以用于在较高相对温度下提供超导互连(例如，对于这些材料，最高约70K)。[0049]VI.附加示例互连[0050]图4A-4B描绘了可以在所公开的技术的某些示例中使用的替代互连结构的横截面。图4A示出了互连400,该互连400具有设置在例如基于聚酰亚胺的膜420等基板上的多个超导带状线410。互连可以包括多个平面层(例如，平面层430和435)以及基板425。在一些示例中，平面层之一可以由超导材料制成，而另一层可以由导体材料制成。在其他示例中，两个平面层均由超导体材料或导体材料制成。图4B示出了在具有在绝缘体的正面的由超导体或导体材料437制成的平面层的附加基板427之后的互连400。应当注意，一个或多个平面层430、435和/或437可以设置为通过热管或其他冷却装置处于热传导状态。在一些示例中，一个或多个平面层可以连接到电源或接地信号。[0051]图5A和5B分别示出了可以在所公开的技术的某些示例中采用的超导“同轴”互连500的横截面和平面图。例如，所示的电缆是互连，其可以被封闭在导管内并且被诸如液氦等冷却剂冷却，或者可以被放置成与热管或导热带热连通。[0052]如在图5A的横截面中所示，单个超导体信号线520被封闭在诸如聚酰亚胺、Kapton、钇稳定的氧化锆(YSZ)、Ceraflex、氟化乙烯丙烯、特氟隆、聚酯薄膜或陶瓷材料等绝缘体内。该示例电缆还包括被封闭在互连500的另一部分中的一对信号线525、526。该对信号线可以被设置为在该对信号线上传送差分信号。互连500包括位于信号线520、525和526上方和下方的平面层530和535。这些平面层通过一系列屏蔽通孔(例如，屏蔽通孔540、541和542)连接，这些屏蔽通孔可以提供到互连500组件的电连接和机械刚度。[0053]图5A的横截面用虚线550表示。如图5B的平面图所示，提供了多个附加屏蔽通孔，屏蔽通孔可以用于屏蔽位于平面层530下方的信号线(例如，信号线520与差分对525和526之间)(如虚线所示)之间的电磁和干扰。通孔可以由任何合适的导体制成，例如，包括铜、[0054]VII.示例多分支互连和导热带[0055]图6A是示出可以在所公开的技术的替代示例中采用的用于使用导热带来冷却多分支互连610的示例系统的示图600。在其他示例中，可以使用热管来代替或补充导热带。[0056]如图6A所示，一个或多个超导信号线620、621和622被设置在绝缘基板630之上。绝缘基板又被设置在互连610的与信号线620相反的一侧的平面超导体或导体材料层之上。多个导热带(例如，带640、641、642和643)例如通过被设置为与平面层接触而放置成与平面层热连通。带的远端耦合到被保持在低温下的冷却板。来自互连610的热量经由带传递到冷却板650。在一些示例中，导热带包括设置在其互连耦合的绝缘体部分上的导体层。在一些示Kapton、钇稳定的氧化锆(YSZ)、Ceraflex、氟化乙烯丙烯、聚四氟乙烯、聚酯薄膜或陶瓷材[0057]图6B是多分支互连610在图6A的虚线670处的截面图680。如图所示，与信号线620相对的一侧的平面层被放置成与导热带640接触。热管的远端被夹持在冷却板650中。冷却板650被配置为将导热带冷却到低于逻辑器件660和/或665工作温度的温度。[0058]VIII.超导材料的示例性能[0059]图8是示出可以在所公开的技术的某些示例中观察到的超导传输线中的损耗随频率和温度的变化的图800。损耗通过将传输线配置为谐振器来测量，其中线的两端开路并且11与网络分析器弱耦合。例如，第一数据序列710示出了在整个频率范围内在4.2K下的超导传输线的损耗。第二序列720和第三序列730示出了在3.6K和3K下的损耗。第四序列740和第五序列750示出了在1.2K和20mK下的损耗。在每个谐振频率下测量谐振器的品质因数(“Q”)。谐振器中的损耗与Q的倒数(1/Q)成比例，并且针对几种不同的温度作图。如图800所示，很明显，冷却到4.2K以下会导致损耗显著降低，并且这些降低在较高频率下更为明显。[0060]IX.冷却超导互连的示例方法[0061]图8是概述可以在所公开的技术的某些示例中执行的在超导计算机系统中提供互连的示例方法的流程图800。例如，上述装置(包括具有被配置为接收冷却剂的导管、导热带或热管的装置)可以用于实现所示方法。[0062]在过程框810,将诸如电缆等超导互连耦合到第一组超导逻辑器件和第二组超导逻辑器件。例如，可以耦合诸如以上讨论的柔性或刚性超导电缆。在一些示例中，使用夹具或其他合适的连接技术将包括设置在表面上的至少一个超导体带状线的聚酰胺电缆耦合到超导逻辑器件。在一些示例中，导体层也可以设置在超导电缆的至少一部分上。[0063]在过程框820处，将第一组超导逻辑器件和/或第二组超导逻辑器件冷却到第一温度。例如，可以使用诸如稀释制冷机等冷冻恒温器或其他制冷技术将超导逻辑器件冷却到选定温度。[0064]在过程框830处，将在过程框810处耦合的超导互连或电缆冷却到低于冷却超导逻辑器件的第一温度的第二温度。例如，可以将超导逻辑器件冷却到约4K,并且可以将超导电缆或互连冷却到K以下。在一些示例中，第二温度比第一温度低至少25%,例如以开氏度为单位进行测量。在一些示例中，通过提供基本密封的导管、导热带或热管以及与超导电缆的热连通来冷却超导电缆。[0065]X.通过导管冷却互连的示例方法[0066]图9是概述可以在所公开的技术的某些示例中执行的冷却耦合到超导逻辑器件的导管的示例方法的流程图900。例如，以上讨论的密封导管可以用于执行所示方法。[0067]在过程框910处，提供导管，该导管封闭耦合到一组或多组超导逻辑器件的超导电缆的至少一部分。导管可以是气密的或严密密封的，以便封闭提供给导管内部的冷却液或气体。导管可以具有一个或多个入口阀(例如，耦合到焦耳汤姆森阀的入口阀)和一个或多个出口。因此，冷却剂可以循环到冰箱以提供封闭在导管内的互连的冷却。[0068]在过程框920,在低于与互连耦合到的超导逻辑器件的温度的温度下将冷却剂提供到导管中。例如，可以经由焦耳汤姆森阀将氦蒸气流提供到导管中。此外，可以经由排气阀将氦蒸气流从导管中提供出去以进行进一步冷却。在一些示例中，将液相氦提供给封闭超导互连的至少一部分的导管。提供冷却剂的温度低于各组超导逻辑器件中的至少一个。或其他合适的温度下提供冷却剂。温度和冷却剂的选择可以根据封闭互连的电气特性进行选择。在一些示例中，期望选择冷却剂和性质，以使得经由互连传输的信号的衰减保持在20%以下或10%以下。[0069]在过程框930,将经由导管排气口接收的排气冷却剂制冷到一定温度，以使得其可以被重新引入导管中。[0070]XI.所公开的技术的其他示例[0071]根据以上示例，公开了所公开的技术的其他[0072]在所公开的技术的一些示例中，一种在超导计算系统中提供互连的方法包括将超导电缆耦合到第一组基于超导逻辑的器件和第二组基于超导逻辑的器件，将第一组基于超导逻辑的器件、第二组基于超导逻辑的器件或第一组基于超导逻辑的器件和第二组基于超导逻辑的器件冷却到第一温度，以及将超导电缆冷却到低于第一温度的第二温度。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),并且第二温度在2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4.2开氏度(K),第二温度在3开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约3.6开氏度(K),第二温度在1.2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),并且第二温度在20氏度。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少25%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少50%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少75%。[0073]在一些示例中，该方法还包括提供封闭超导电缆的至少一部分的严密密封导管，并且经由焦耳汤姆森阀向导管中提供氦蒸气流。在一些示例中，该方法还包括经由排气阀将氦蒸气流从导管中提供出去。在一些示例中，提供液氦以冷却超导电缆。在一些示例中，根据互连中使用的超导体的特性，将具有较高沸点的气体提供到导管中。在一些示例中，该方法还包括制冷从导管中出来的氦蒸气流的至少一部分，并且经由焦耳汤姆森阀将所制冷的蒸气提供到导管中。在一些示例中，该方法还包括除了或代替向超导互连提供冷却蒸气或液体，提供与超导电缆热连通的热管或导热带。[0074]在一些示例中，超导电缆包括至少一个超导信号线和至少一个导体平面，并且冷却超导电缆包括提供与至少一个导体平面热连通的至少一个冷却板。在一些示例中，冷却超导电缆包括向封闭超导电缆的至少一部分的严密密封歧管提供液相或气相氦。在一些示例中，两组超导逻辑器件位于两个不同的基板上。在一些示例中，两组超导逻辑器件位于两个单独的壳体内。在一些示例中，两组超导逻辑器件由同一冷冻冷却器冷却，而在其他示例[0075]在该方法的一些示例中，除了或代替提供冷却的液氦或气态氦的阀，还提供了热管或导热带。热管或导热带在冷却装置与至少一个互连之间提供热连通。在一些示例中，热管或导热带包括设置在互连耦合的绝缘体部分上的导体层。在一些示例中，导体层是金属。陶瓷材料中的至少一种。在一些示例中，超导互连耦合包括至少一个信号线，该信号线包括铌、氮化钼或铌钛氮化物中的至少一种。[0076]在所公开的技术的一些示例中，一种装置包括适于密封超导互连的至少一部分的可密封导管，导管还适于接收液体或气体冷却剂以冷冻超导互连，导管还适于将超导互连耦合到一个或多个超导逻辑器件。在一些示例中，该装置包括至少一个焦耳汤姆森阀，该至少一个焦耳汤姆森阀耦合到导管并且适于向导管的内部提供气体冷却剂。在一些示例中，该装置包括排气口，该排气口耦合到导管并且适于从导管的内部接收气体冷却剂。在一些示例中，该装置适于接收氦气或液体作为冷却剂。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),第二温度在2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4.2开氏度(K),第二温度在3开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约3.6开氏度(K),第二温度在1.2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),并且第二温度在20开氏度以下。在一些示例中，第一温度为单位比第一温度小至少25%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少50%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少75%。在一些示例中，根据互连中使用的超导体的特性，将沸点高于氦气的气体提供到导管中。[0077]在一些示例中，该装置包括超导互连，该超导互连包括至少一个信号线，该信号线包括设置在绝缘体之上的超导材料。在一些示例中，该装置还包括至少一个阀，该至少一个阀耦合到导管并且适于将液态冷却剂提供到导管的内部，并且该装置还包括排气口，该排气口耦合到导管并且适于接收气态或液体形式的液体冷却剂。在一些示例中，排气口耦合到冷冻冷却器，该冷冻冷却器可以重新将冷却剂致冷并且使其再循环回到装置阀。在一些示例中，超导互连包括聚酰亚胺电缆，该聚酰亚胺电缆包括设置在电缆的表面上的至少一个超导体带状线，该聚酰亚胺电缆形成超导互连的一部分。在一些示例中，该装置还包括阀，该阀耦合到导管并且适于接收以第一温度和第一压力提供的气体冷却剂，该阀还适于在低于第一压力的压力和低于第一温度的第二温度下将气体冷却剂提供到导管的内部。在一些示例中，该装置适于接收氦气或液体作为冷却剂。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),第二温度在2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4.2开氏度(K),第二温度在3开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约3.6开氏度(K),第二温度在1.2开氏度以下。在一些示例中，第一温度为约4开氏度(K),并且第二温度在20开氏度以下。在一些示例中，第一氏度为单位比第一温度小至少25%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少50%。在一些示例中，第二温度以开氏度为单位比第一温度小至少75%。在一些示例中，根据互连中使用的超导体的特性，将沸点高于氦气的气体提供到导管中。在一些示例中，除了或代替提供冷却的液态氦气或气态氦气的阀，该装置还包括热管或导热带。热管或导热带在冷却装置与至少一个互连之间提供热连通。在一些示例中，热管或导热带包括设置在互连耦合的绝缘体部分上的导体层。在一些示