中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机实现10mK(绝对零度以上0.01度)以下极低温，标志着我国在高端极低温仪器研制上取得了突破性的进展，具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。
据介绍，稀释制冷机为量子计算机的正常运行提供必要的极低温环境，是量子计算研究中不可替代的关键设备，掌握稀释制冷核心技术标志着我国具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。此外，作为一种通用科学仪器，无液氦稀释制冷机还可应用于极低温物理实验、纳米材料、暗物质探索、引力波探测等科学研究。它制作原理有如下几种机制，
稀释制冷：利用3He-4He混合液体低温下发生相分离的性质获得mK低温。3He-4He混合液体在0.87K一下发生相分离，分成富3He成分的浓相和贫3He成分的稀相。3He原子质量比4He原子轻，所以浓相浮在稀相上。稀释制冷利用的是混合液体的一个重要性质：即使到绝对零度，稀相中3He原子的浓度仍保持在6.4%固定数值。相界面所在的区域称为混合室，当减少混合室稀相中3He原子的浓度时，为维持固定的浓度，浓相中的3He原子就要通过相界面扩散到稀相中加以补充，这一过程类似于液体的蒸发，是熵增加的过程，产生制冷的效果。通过管道将混合室中的稀相经热交换器通到温度在0.6-0.7的蒸馏室，在这一温度下液体3He蒸汽压远高于液体4He，抽走的气体中基本上是3He成分，由此稀相中3He的浓度减小。稀释制冷机可长时间维持在mK范围的温度，具有较大的冷却能力，又不受磁场影响，且使用方便，是获得mK温度最重要的方法。
绝对零度：热力学温标中的零点温度。根据热力学温标的定义式：T=.16Kx
Q
/
Q3
式中
Q
和
Q3
分别表示可逆卡诺循环中界于两个绝热过程之间的等温过程中工质从高温热源（温度.16K）吸收的热量和向低温热源（温度T）放出的热量。随着低温热源温度降低，
Q
减少，当
Q
趋向零时相应的热源温度T也趋向零。因此，若系统经历一个可逆的等温过程而不传递热量，则此过程发生时的温度就是绝对零度。
绝热去磁：利用顺磁性物质使温度降低到毫开及更低温度的一种技术。又称绝热退磁。在低温和很强磁场的B的作用下，顺磁物质原子或原子核的磁矩将沿磁场的方向整齐地排列起来；通常是先用液态氦将一些具有顺磁性的盐类物质如硝酸铈镁、铬钾矾等含有磁性离子的盐类，在强磁场下使其降到1K或更低。此时原子磁矩的因子（B/kT）将比1更大，原子磁矩将大部分沿磁场方向整齐排列，物质的磁化接近饱和。随后再使这些物质与外界绝热，并退去外加磁场，顺磁盐类物质的温度即会有显著的下降。应用这种原子磁矩的绝热去磁法，可得到10-3K数量级的低温。
作为我国低温实验技术，物理研究所曾在上世纪70年代末就成功研制了我国第一台湿式稀释制冷机，实现了最低33mK的极低温。面对新一轮量子科技发展，物理所组织联合攻关，完全自主研制无液氦稀释制冷机，实现10.9mK的连续稳定运行，满足超导量子计算需要的条件，单冲程运行模式可低于8.7mK，基本达到了国际主流产品的水平。不仅为科技发展赞叹，更是坚信了科技发展国家这一条律。