Zero Point Cryogenics (ZPC) has been awarded a contract through Innovative Solutions Canada’s (ISC), an initiative by Innovation, Science and Economic Development Canada (ISED).

This contract represents a made-in-Canada solution that is poised to change how we access ultra-low temperatures. Researchers at the National Research Council of Canada (NRC) will test ZPC’s patented Phase Separation Refrigerator (PSR) – ZPC’s newest cryostat within its Continuous Cold series. By bridging the gap between research and commercial readiness, the delivery of this solution will put cutting-edge tools into the hands of the people defining Canada’s next generation of quantum technology.

What is the patented Phase Separation Refrigerator (PSR)?

The patented PSR introduces the first new technology for continuous cooling below 1 K invented in over 60 years.

This innovation provides continuous cooling at 500 millikelvin–a temperature range that was previously difficult to maintain. The PSR exhibits a cooldown time of less than half of that of a dilution refrigerator, requires only a minimal amount of helium-3, and allows for significant cost savings for customer wiring, so users can reach lower temperatures faster for less.

This patented method of cooling is possible thanks to leveraging the unique physics of a Helium-3/Helium-4 mixture. Below 900 mK, the mixture naturally separates into two layers. The PSR “pumps” on the concentrated Helium-3 layer to provide continuous, high-power cooling without the mechanical complexity of a standard dilution setup.

The Gold Standard: The NRC’s Metrology Research Centre

ZPC will deliver the PSR to the National Research Council of Canada’s (NRC) Metrology Research Centre.

NRC Metrology is Canada’s national metrology institute, responsible for:

• Establishing Standards: Maintaining the primary measurement standards for the SI units (mass, time, temperature, etc.).
• Traceability: Ensuring that measurements used in Canadian industry are accurate and recognized globally.
• Advanced Research: Developing the sensors and standards of the future – like quantum clocks and ultra-precise thermometers.

Innovative Solutions Canada

Innovative Solutions Canada is an initiative designed to stimulate technology research, development, and commercialization of Canadian innovations. It helps government departments address their challenges while supporting Canadian companies in growing, testing, and validating their innovations. Through this approach, the program fosters the creation of globally competitive products and services and enhances the effectiveness of government operations.  

About Zero Point Cryogenics

Zero Point Cryogenics manufactures robust and reliable hand-crafted dilution refrigerators, the primary low-temperature platform that enables quantum computing. As the only manufacturer of its kind in Canada, ZPC is dedicated to bridging the gap between customized research and commercially scalable solutions, ensuring its products stay “Colder for Longer” to support the global quantum revolution.

Get Involved with Innovative Solutions Canada

If your department or agency is looking to push the boundaries of quantum sensing, materials science, or detector calibration, reach out to Zero Point Cryogenics and ISED to explore how you can test a patented PSR to advance your research. 

Zero Point Cryogenics et l’avenir de la science sub-kelvin avec SIC et le CNRC

Zero Point Cryogenics (ZPC) a obtenu un contrat dans le cadre du programme Solutions innovatrices Canada (SIC), une initiative d’Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE).

Ce contrat représente une solution conçue au Canada qui est appelée à transformer l’accès aux températures ultra-basses. Des chercheurs du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) mettront à l’essai le réfrigérateur à séparation de phases (PSR) breveté de ZPC, le plus récent cryostat de sa gamme Continuous Cold. En comblant l’écart entre la recherche et la préparation à la commercialisation, cette solution permettra de mettre des outils de pointe entre les mains de ceux qui façonnent la prochaine génération de technologies quantiques au Canada.

Qu’est-ce que le réfrigérateur à séparation de phases (PSR) breveté?

Le PSR breveté constitue la première nouvelle technologie de refroidissement continu sous 1 kelvin développée depuis plus de 60 ans.

Cette innovation permet un refroidissement continu à 500 millikelvins, une plage de température qui était auparavant difficile à maintenir de façon stable. Le PSR offre un temps de refroidissement inférieur à la moitié de celui d’un réfrigérateur à dilution, nécessite seulement une quantité minimale d’hélium-3 et permet des économies importantes sur le câblage des systèmes des clients. Les utilisateurs peuvent ainsi atteindre des températures plus basses plus rapidement et à moindre coût.

Cette méthode brevetée de refroidissement est rendue possible grâce aux propriétés physiques uniques d’un mélange d’hélium-3 et d’hélium-4. Sous 900 millikelvins, ce mélange se sépare naturellement en deux couches distinctes. Le PSR « pompe » la couche concentrée en hélium-3 afin de fournir un refroidissement continu à haute puissance, sans la complexité mécanique d’un système à dilution conventionnel.

La référence en matière de mesure : le Centre de recherche en métrologie du CNRC

ZPC livrera le PSR au Centre de recherche en métrologie du Conseil national de recherches du Canada (CNRC).

La métrologie du CNRC est l’institut national de métrologie du Canada. Ses responsabilités comprennent notamment :

• L’établissement des étalons de référence : maintien des étalons primaires des unités du Système international (SI), notamment pour la masse, le temps, la température et d’autres grandeurs fondamentales.
• La traçabilité des mesures : garantie que les mesures utilisées par l’industrie canadienne sont exactes et reconnues à l’échelle internationale.
• La recherche avancée : développement des capteurs et des normes de demain, notamment les horloges quantiques et les thermomètres de très haute précision.

Solutions innovatrices Canada

Solutions innovatrices Canada est une initiative visant à stimuler la recherche, le développement et la commercialisation des innovations technologiques canadiennes. Le programme aide les ministères et organismes gouvernementaux à relever leurs défis tout en soutenant les entreprises canadiennes dans la croissance, l’essai et la validation de leurs innovations. Grâce à cette approche, il favorise la création de produits et de services concurrentiels à l’échelle mondiale et améliore l’efficacité des opérations gouvernementales.

À propos de Zero Point Cryogenics

Zero Point Cryogenics fabrique à la main des réfrigérateurs à dilution robustes et fiables, qui constituent la principale plateforme cryogénique permettant l’informatique quantique. En tant que seul fabricant de ce type au Canada, ZPC s’engage à faire le lien entre la recherche sur mesure et les solutions commercialement évolutives, en veillant à ce que ses produits restent « plus froids plus longtemps » afin de soutenir la révolution quantique mondiale.

Participez à Solutions innovatrices Canada

Si votre ministère ou organisme souhaite repousser les limites de la détection quantique, de la science des matériaux ou de l’étalonnage de détecteurs, communiquez avec Zero Point Cryogenics et ISDE pour découvrir comment l’essai d’un PSR breveté pourrait contribuer à faire progresser vos travaux de recherche.