本FAQ系列的第一部分介绍了“在极端高温(高达800°C)下工作的电子产品”。本常见问题将深入研究温度谱的另一端，并趋向于绝对零度。目前有几种低温电子应用，包括超导量子干涉装置(squid)，用于测量极细微的磁场，微波预放大，超导电力电缆，和设置测量标准。低温温度的新兴应用，包括量子计算和量子罗盘。
squid最大的用途之一是读取超导过渡边缘传感器。成千上万个与过渡边缘传感器耦合的多路squid目前正在被部署，用于研究宇宙微波背景、x射线天文学、寻找由弱相互作用的大质量粒子组成的暗物质，以及同步加速器光源的光谱分析。华盛顿大学的Axion暗物质实验(ADMX)的基础是被称为近量子限制SQUID放大器的先进SQUID。一种潜在的军事应用存在于反潜战中，作为一种安装在海上巡逻飞机上的磁异常探测器(MAD)。
低温电子学的另一个正在进行的成功领域是微波预放大。冷却放大器以降低噪声是很好的。多年来，在科学界，这已经被用于无线电天文学和与遥远的航天器进行深空通信的接收器。冷却晶体管大大降低了热噪声，热噪声是微波频率下的主要噪声。
核磁共振波谱学
核磁共振光谱，最常见的是NMR光谱或磁共振光谱（MRS），是一种观察原子核周围局部磁场的光谱技术。将样品放置在磁场中。通过用无线电波激发到核磁共振的核样品通过敏感无线电接收器检测的核样品来产生NMR信号。
现代核磁共振波谱仪有一个非常强、大且昂贵的液态氦冷却超导磁体，因为分辨率直接取决于磁场强度。更便宜的机器使用永磁体和较低的分辨率也可用，为某些应用提供足够的性能，如反应监测和样品的快速检查。核磁共振已经在很大程度上取代了传统的湿化学测试方法，例如用于鉴定的显色试剂或典型的色谱法。
磁共振成像（MRI）是NMR的复杂应用，其中通过检测通过强磁场中的射频脉冲被扰动的质子的松弛来欺骗谐振的几何形状并用于图像对象。这是最常用于健康应用中的。
超导电力传输
在大城市，通过架空电缆传输电力很困难，所以使用地下电缆。但是地下电缆会被加热，电线的电阻也会增加，导致电力的浪费。超导体可以用来增加电力吞吐量，尽管它们需要低温液体(如氮气)来冷却特殊的高温超导体电缆，以增加电力传输。
目前已经有少量的超导电缆在交流网络中运行。然而，由欧盟资助的“最佳路径”项目专注于研究具有易于适应的模块化设计的大容量电力传输的高压直流解决方案。额定电流和电压可匹配任何电网规格。耐克森公司最近成功完成了用于高压直流输电线路的“Best Paths”超导体电缆的资格测试。耐克森公司通过了320kV直流超导电缆的认证，适用于10kA以下的电流，具有3.2GW的电力传输能力。
超导性设置电压标准
美国国家标准与技术研究所(NIST)的超导电子学小组利用专业超导集成电路中的约瑟夫森结的量子效应来改进基本计量的测量技术和标准，如直流和交流电压、波形合成、主要的温度测量，以及需要高性能的应用，如节能的高级计算和射频通信。量子电压和噪声温度测量项目开发和传播直流和交流电压测量、射频测量和初级温度测量的标准参考仪器和测量最佳实践。通量量子电子项目开发用于先进、节能计算、射频通信和电气计量的低温超导电路和测量技术。该小组使用NIST的Boulder Microfabrication Facility (BMF)来制造他们所有的设备。
HYPRES全铌电压标准芯片是通过与NIST的密切合作开发的，并定义了世界范围内的标准电压。HYPRES是使用全耐熔铌技术制造的1伏和10伏标准芯片和系统的唯一商业供应商。
Hypres是初级电压标准系统中使用的超导集成电路的唯一商业制造商。Hypres Josephson结阵列电压标准电路提供了实现和维护Si Volt的最终精度。Hypres的提供系统，使用液氦冷却或冷冻室系统，该系统能够在没有液氦的情况下连续操作，并且设计用于实验室，其中液氦不容易获得或成本高昂。
勉强以上绝对零来定义安培
在重新定义的国际单位制中，安培是基于单个电子的基本电荷——一个非常小的量，是一个自然常数。现在，1安培被定义为在一秒钟内通过一个给定点的62.4亿个电子所携带的电荷量。设计一种符合新定义的设备是一项艰巨的任务。但这方面正在取得进展。现在，用一种叫做单电子晶体管(SET)的微小设备来计算单个电子是可能的。
SET使用与普通硅晶体管相同的基本结构。它包含一个电子源，一个控制其流量的电压“门”，以及一个电子流出并被测量的漏极。不同之处在于，SET还包括一个由微型量子点组成的“岛”，使研究人员能够一次将电子从岛移动到排水口，在那里它们被计数。
距离源极排出的距离约为人头发的宽度，电子通道较小10倍。所涉及的能量是如此微小的是，该装置必须冷却到大约10千分之一的程度，以上绝对零。单套泵的输出约为AMP的数万亿。
原型设计的工作正在进行中，通过优化材料的选择，最终可以将这个量提高1万倍，将泵浦速率提高到大约每秒10亿个电子。通过串联运行100个SET泵并放大结果，研究人员可以获得更大的电流。
将来自大量集电装置的电流结合起来，最终可能提供一种对现实世界电子设备中更大量电流的量子精确测量。最终，研究人员希望能达到1微安——这是开发一个实用的工作电流标准所需的范围。
除了作为电流标准外，具有低测量不确定性的高通量SET泵还可以与电压或电阻的超微型标准相结合，这两种标准现在都是根据自然基本常数定义的量子精度。其结果将是一个单一的、紧凑的、完全基于量子的“计量三角”三个元素的测量套件，可以交付到工厂和实验室——这是“NIST芯片”的主要目标。
量子计算和量子罗盘
量子计算和量子罗盘目前正在开发中。量子计算是利用量子现象如叠加和纠缠来进行计算。量子计算机被认为能够解决某些计算问题，如整数因子分解(RSA加密的基础)，比传统计算机快得多。虽然有许多团体在开发量子计算机和相关技术，但仍存在重大障碍。
除了提高量子比特的稳定性外，为量子计算机采购零部件也是一个挑战。与谷歌和IBM制造的量子计算机一样，许多量子计算机也需要氦-3，这是核研究的副产品，以及日本公司Coax Co.制造的特殊超导电缆。
下一代惯性传感器可以基于紧凑的陀螺仪和三轴加速度计，使用原子干涉测量法中的新技术。称为量子指南针，它是使用原子干涉测量技术的相对位置测量相对位置的仪器。它包括基于量子技术的加速度计和陀螺仪的集合，以形成惯性导航单元。
量子指南针包含使用激光器冷冻的原子云。通过测量这些冷冻颗粒在精确的时间段内的运动，可以计算设备的运动。然后，该装置将在不可能的情况下提供防篡改准确的位置。
本FAQ系列的第一部分讨论了“在800°C高温下工作的电子设备。“第三个也是最后一个常见问题解答将考虑”为电子产品创造低温环境。“
参考文献
NIST超导电子集团美国国家标准与技术研究所
核磁共振，林德
核磁共振波谱学,维基百科
量子安培标准美国国家标准与技术研究所
提起：传感器提示
