【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超导技术,并且更具体地,涉及用于超导量子比特的具有小空气桥而不具有层间电介质的三层约瑟夫森结(Josephson junction)。
技术介绍
在一种被称为电路量子电动力学系统的方案中,量子计算采用了被称为量子比特的有源超导装置来操作并存储量子信息,并且采用了谐振器(例如,作为二维(2D)平面波导或作为三维(3D)微波腔)来读取并促进量子比特之间的交互。每个超导量子比特包括一个或多个约瑟夫森结,约瑟夫森结通过与其并联的电容器分流。量子比特电容耦合至2D或3D微波腔。与量子比特相关的能量存在于该约瑟夫森结周围的电磁场中,尤其存在于相对较大的分流电容结构附近。迄今为止,主要的关注点一直在于延长量子比特的寿命从而允许在量子比特的退相干(decoherence)失去信息之前进行计算(即,操作和读取)。目前,超导量子比特相干时间可高达100微秒,并且正致力于延长该相干时间。与延长相干时间相关的其中一个研究领域专注于消除来自于具有相对较高的电磁场能量密度的区域的致损材料(lossy material),这些区域例如在包含该量子比特的薄膜的尖角或边缘附近。靠近量子比特的这种材料可能包括支持已知为二级系统(two-level systems,TLSs)的缺陷的瑕疵。
技术实现思路
根据一实施例,提供一种三层约瑟夫森结结构的形成方法。所述方法包括:在基底电极层上沉积电介质层,其中所述基底电极层沉积在基板上;在所述电介质层上沉积对置电极层;以及由所述对置电极层形成第一对置电极和第二对置电极。所述方法包括:由所述电介质层形成第一电介质层和第二电介质层;以及由所述基 ...
【技术保护点】
一种三层约瑟夫森结结构的形成方法,所述方法包括:在基底电极层上沉积电介质层,其中所述基底电极层沉积在基板上;在所述电介质层上沉积对置电极层;由所述对置电极层形成第一对置电极和第二对置电极;由所述电介质层形成第一电介质层和第二电介质层;由所述基底电极层形成第一基底电极和第二基底电极,其中所述第一对置电极、所述第一电介质层和所述第一基底电极形成第一堆叠,其中所述第二对置电极、所述第二电介质层和所述第二基底电极形成第二堆叠,并且其中在所述第一基底电极和所述第二基底电极之间形成分流电容器;在所述第一对置电极和第二对置电极、所述第一基底电极和第二基底电极、以及所述基板的顶表面上共形地沉积层间电介质层;在平坦化所述层间电介质层以露出所述第一对置电极和所述第二对置电极的顶部之后,形成连接所述第一对置电极和所述第二对置电极的接触桥;以及通过移除所述层间电介质层,在所述接触桥下方形成空气间隙。
【技术特征摘要】
2015.04.30 US 14/700,7411.一种三层约瑟夫森结结构的形成方法,所述方法包括:在基底电极层上沉积电介质层,其中所述基底电极层沉积在基板上;在所述电介质层上沉积对置电极层;由所述对置电极层形成第一对置电极和第二对置电极;由所述电介质层形成第一电介质层和第二电介质层;由所述基底电极层形成第一基底电极和第二基底电极,其中所述第一对置电极、所述第一电介质层和所述第一基底电极形成第一堆叠,其中所述第二对置电极、所述第二电介质层和所述第二基底电极形成第二堆叠,并且其中在所述第一基底电极和所述第二基底电极之间形成分流电容器;在所述第一对置电极和第二对置电极、所述第一基底电极和第二基底电极、以及所述基板的顶表面上共形地沉积层间电介质层;在平坦化所述层间电介质层以露出所述第一对置电极和所述第二对置电极的顶部之后,形成连接所述第一对置电极和所述第二对置电极的接触桥;以及通过移除所述层间电介质层,在所述接触桥下方形成空气间隙。2.如权利要求1所述的方法,其中,所述层间电介质层是氧化物、多晶硅、氮化物和聚合物材料中的至少之一。3.如权利要求1所述的方法,其中,所述接触桥下方的所述空气间隙在所述接触桥和所述基板之间竖向延伸。4.如权利要求1所述的方法,其中,所述接触桥下方的所述空气间隙在所述第一对置电极和所述第二对置电极之间水平延伸。5.如权利要求1所述的方法,其中,所述接触桥下方的所述空气间隙在所述第一基底电极和所述第二基底电极之间水平延伸。6.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一电介质层和所述第二电介质层包括氧化物。7.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一电介质层和所述第二电介质层包括铪氧化物、铝氧化物和铌氮化物中的至少之一。8.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一基底电极和所述第二基底电极包括铌、钛氮化物、铝和铌氮化物中的至少之一;并且其中,所述第一对置电极和所述第二对置电极包括铌、钛氮化物、铝、和铌氮化物中的至少之一。9.如权利要求1所述的方法,其中,所述第二堆叠是量子比特隧道结。10.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一基底电极和所述第二基底电极是所述基板上的叉指电极。11.一种三层约瑟夫森结结构,所述结构...
【专利技术属性】
技术研发人员:JB张,GW吉布森,MB凯琴,
申请(专利权)人:国际商业机器公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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