稀释制冷机能够提供接近绝对零度的极低温环境，在超导量子计算、强磁场研究、可控核聚变、暗物质探索、凝聚态物理、纳米材料、天文观测、深空探测等领域具有广阔应用前景。随着各领域前沿研究深入，稀释制冷机市场需求快速释放，预计2023-2026年，全球稀释制冷机市场规模将从2.0亿美元增长至在2.8亿美元。
绝对零度是热力学的最低温度，开尔文（K）是热力学温标单位，0K约等于-273.15℃。目前达到绝对零度的手段主要有吸附制冷、绝热去磁制冷、稀释制冷。稀释制冷机是通过稀释3He/4He混合物中3He的浓度，从而实现周围环境温度降低的高端科研仪器。稀释制冷机主要由蒸馏室、混合室、连续换热器、中间冷板、银粉烧结换热器、真空腔抽吸循环气体处理系统等部分组成。
根据预冷方式不同，稀释制冷机分为干式稀释制冷机（无液氦稀释制冷机）和湿式稀释制冷机（液氦稀释制冷机）。液氦由氦气液化得到，由于氦气资源缺乏，全球液氦产量极低。无液氦稀释制冷机无需液氦消耗和供应，在经济性、可维护性、连续运行时间等方面具有明显优势，市场发展前景更广阔。
稀释制冷机是目前提供接近绝对零度的最重要设备之一。在国际市场上，稀释制冷机生产企业有英国牛津仪器、美国FormFactor、英国Oxford、芬兰Bluefors、荷兰莱顿等。国外稀释制冷机市场起步早，技术较为成熟，由于技术封锁、市场起步较晚，我国稀释制冷机市场需求依赖进口。
近年来，为打破技术垄断，我国企业和研究院对稀释制冷机展开了一系列研究，并取得显著成果。我国稀释制冷机相关企业及研究院包括中国科学院物理研究所、中电科十六所、中船重工、科大国盾量子技术股份有限公司（国盾量子）、本源量子计算科技（合肥）股份有限公司、合肥知冷低温科技有限公司、格物致寒（苏州）科学仪器有限公司、上海铂钺制冷科技有限公司等。
由于技术链不完整、运行机制研究匮乏，目前国产稀释制冷机多停留在实验阶段，量产落地并投入使用的设备仍然稀缺，其中国盾量子的ez-Q Fridge是国内首款可商用、可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。目前稀释制冷机研究和发展受到高度重视，随着研究深入、技术突破，国产稀释制冷机与国际先进产品之间的差距不断缩小，国产替代步伐将加快。