用于控制直流和微波信号的超导器件制造技术

提供了组合或分离直流和微波信号的超导器件的制造。一种方法可以包括形成支持直流的直流电路，支持微波信号的微波电路以及支持直流和微波信号的公共电路。该方法还可包括将直流电路的第一端和微波电路的第一端可操作地耦合到公共电路的第一端。直流电路可以包括带阻电路，而微波电路可以包括电容器。可替代地，直流电路可以包括带阻电路，而微波电路可以包括带通电路。可替代地，微波电路可以包括电容器，并且直流电路可以包括一个或多个四分之一波长传输线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制直流和微波信号的超导器件
技术介绍
超导器件是一种可以提供低于限定温度的零电阻的器件。例如，超导器件可以用作量子计算机的量子位。在另一个实例中，超导器件可以是直流和微波信号的组合器和/或分离器。例如，一种用于组合和/或分离直流和/或微波信号的方法和/或装置是通过使用偏置T形件(例如，非超导的)。偏置T形件是用于设置微波设备的直流偏置点的三端口电路。然而，偏置T形件需要使用大电容(例如，大约0.01微法(μF))和大电感(例如，大约1毫亨(mH))，这在芯片上难以实现。与大电感相关联的问题是它们可能在技术上难以实现、占据大量空间和/或引入信号损耗。由此，已经尝试降低超导器件的电感。在另一个实例中，在降低电感的一个尝试中，“通过使用牺牲聚合物层、接着是优化用于下面的铌信号层上的涂层覆盖的铌溅射沉积来实现真空间隙交叉。”参见Denis等人，“高性能微波用超导真空隙渡越管的研制(FabricationofSuperconductingVacuum-GapCrossoversforHighPerformanceMicrowaveApplications)”应用超导电性IEEE学报(IEEETransactionsonAppliedSuperconductivity)，第27卷，第4期，2017年6月，摘要。“共面波导和微带交叉拓扑结构两者已经被详细探索。”参见同上。“所得制造工艺与用于实现波导耦合检测器的体微机械加工工艺兼容，该波导耦合检测器包括牺牲蜡键合和用于创建腿隔离硅膜结构的晶圆背面深反应离子蚀刻。”参见同上，在摘要中。然而，可以改进超导器件及其制造方法。
技术实现思路
以下提供
技术实现思路
以提供对本专利技术的一个或多个实施例的基本理解。本
技术实现思路
不旨在标识关键或重要元件，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。本文描述的一个或多个实施例是有助于制造超导器件的器件、系统、方法、计算机实施的方法、方法、设备、和/或计算机程序产品，这些超导器件控制用于量子应用的直流和微波信号。根据一个实施例，一种方法可以包括形成支持直流的直流电路、支持微波信号的微波电路、以及支持直流和微波信号的公共电路。直流电路可包括带阻电路。微波电路可以包括电容器。该方法还可以包括将该直流电路的第一端和该微波电路的第一端操作性地耦合至该共用电路的第一端。这种方法的一个优点是超导器件，这些超导器件允许直流和微波信号的组合和/或分离可以被实现为一个片上超导电路。根据另一个实施例，一种方法可以包括形成支持直流的直流电路、支持微波信号的微波电路、以及支持直流和微波信号的公共电路。直流电路可包括带阻电路，并且微波电路可包括带通电路。该方法还可以包括将该直流电路的第一端和该微波电路的第一端操作性地耦合至该共用电路的第一端。这种方法的优点在于直流和微波信号组合器和/或分离器可以使用超导电路来实现。根据另一个实施例，一种方法可以包括形成支持直流的直流电路、支持微波信号的微波电路、以及支持直流和微波信号的公共电路。直流电路可包括由第一电容器分流的第一四分之一波长传输线。该方法还可以包括将该共用电路操作性地耦合至该直流电路的第一部分和该微波电路的第一部分。这种方法的优点在于，直流和微波信号组合器和/或分离器可以在不使用可能难以实现的大电感的情况下制造。根据另一个实施例，一种方法可以包括形成支持直流的直流电路、支持微波信号的微波电路、以及支持直流和微波信号的公共电路。形成直流电路可以包括用第一电容器分流第一四分之一波长传输线路。进一步地，形成该微波电路可以包括将第二电容器插入该微波电路中。该方法还可以包括将该共用电路操作性地耦合至该直流电路的第一端和该微波电路的第一端。这种方法的优点在于直流和微波信号组合器和/或分离器可以实现为片上超导电路。根据另外一个实施例，一种方法可以包括形成支持直流的直流电路、支持微波信号的微波电路、以及支持直流和微波信号的共用电路。形成直流电路可以包括将使用第一电容器将第一四分之一波长传输线路分流到地，并且将使用第二电容器将第二四分之一波长传输线路分流到地。此外，形成微波电路可以包括在微波电路中插入第三电容器。该方法还可以包括将该直流电路的第一端和该微波电路的第一端操作性地耦合至该共用电路的第一端。这种方法的一个优点是可以不使用难以实现的大电感来制造超导器件，该超导器件允许组合和/或分离直流以及微波信号。附图说明图1示出了根据本文描述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性的系统的框图，该系统提供了一种改进的超导器件。图2示出了根据本文描述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性系统的框图，该系统包括用于直流和微波信号的组合器和/或分离器的电路的实施例。图3A-3C示出了根据本文描述的一个或多个实施例的图2的系统的实现示例的模拟结果的示例性的、非限制性的曲线图。图4示出了根据本文描述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性系统的框图。图5示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性系统的框图，该系统包括用于直流和微波信号的组合器和/或分离器的电路的另一个实施例。图6A-6C示出了根据本文描述的一个或多个实施例的图5的系统的实现示例的模拟结果的示例性的、非限制性曲线图。图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性的的系统的框图，该系统包括用于直流和微波信号的组合器和/或分离器的电路的进一步实施例。图8A至图8C示出了根据本文描述的一个或多个实施例的图7的系统的实现示例的模拟结果的示例性、非限制性的曲线图。图9示出了一个示例性、非限制性的系统的框图，该系统包括根据本文描述的一个或多个实施例的用于直流和微波信号的组合器和/或分离器的电路的另一个实施例。图10A-10C示出了根据本文描述的一个或多个实施例的图9的系统的实现示例的模拟结果的示例性的、非限制性的曲线图。图11示出了根据本文描述的一个或多个实施例的用于制造直流和微波信号的低温组合器和/或分离器的示例性的、非限制性的方法的流程图。图12示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于将公共电路耦合到直流电路和微波电路的示例性的、非限制性的方法的流程图。图13示出了根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成直流电路、微波电路、和公共电路的示例性的、非限制性的方法的流程图。图14示出了根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成直流电路、微波电路、和公共电路的另一个示例(非限制性)方法的流程图。图15示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于制造直流和微波信号的低温组合器和/或分离器的另一个实施例的示例性的、非限制性的方法的流程图。图16示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于制造直流和微波信号的低温组合器和/或分离器的示例性的、非限制性的方法的流程图，所述低温组合器和/或分离器包括带通电路和带通电路。图17示出了根据本文描述的一个或多个实施例的用于耦合直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n形成支持直流的直流电路，支持微波信号的微波电路以及支持直流和微波信号的公共电路，其中所述直流电路包括带阻电路，并且其中所述微波电路包括电容器；以及/n将所述直流电路的第一端和所述微波电路的第一端可操作地耦合到所述公共电路的第一端。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181015 US 16/160,3471.一种方法，包括：
形成支持直流的直流电路，支持微波信号的微波电路以及支持直流和微波信号的公共电路，其中所述直流电路包括带阻电路，并且其中所述微波电路包括电容器；以及
将所述直流电路的第一端和所述微波电路的第一端可操作地耦合到所述公共电路的第一端。


2.如权利要求1所述的方法，还包括用带阻滤波器形成所述带阻电路，所述带阻滤波器支持所述直流并阻挡在超导器件的带宽范围内的微波信号。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述可操作地耦合所述公共电路的第一端包括：
在所述公共电路的第一端形成公共节点；以及
将所述直流电路的所述第一端和所述微波电路的所述第一端可操作地耦合到所述公共节点。


4.如权利要求3所述的方法，还包括：
将所述直流电路的第二端耦合到直流端口，将所述微波电路的第二端耦合到微波端口，并且将所述公共电路的第二端可操作地耦合到公共端口，其中所述直流端口支持所述直流，所述微波端口支持所述微波信号，并且所述公共端口支持所述直流和所述微波信号。


5.如权利要求1所述的方法，其中，所述形成包括：
用直所述流电路的第一部分和所述微波电路的第一部分对沉积在晶片上的第一超导膜进行进行构图；
对沉积在所述第一超导膜上的介电膜进行构图；以及
利用所述直流电路的第二部分、所述微波电路的第二部分和所述公共电路对沉积在所述介电膜上的第二超导膜进行构图。


6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一超导膜的构图包括利用支持所述直流的直流端口，支持所述微波信号的微波端口以及支持所述微波信号和所述直流的公共端口对所述第一超导膜进行构图。


7.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一超导膜的构图包括：利用支持所述直流的直流端口和支持所述微波信号和所述直流的公共端口对所述第一超导膜进行构图，并且其中对所述第二超导膜进行构图包括对所述支持微波信号的微波端口进行构图。


8.如权利要求5所述的方法，还包括：
沉积第一厚度的所述第一超导膜，第二厚度的所述介电膜和第三厚度的所述第二超导膜，其中所述第三厚度大于所述第一厚度和所述第二厚度。


9.如权利要求1所述的方法，其中，所述形成包括：
用所述直流电路的第一部分、所述微波电路的第一部分和所述公共电路对沉积在晶片上的第一超导膜进行构图；
对沉积在所述第一超导膜上的介电膜进行构图；以及
用所述直流电路的第二部分和所述微波电路的第二部分对沉积在所述介电膜上的第二超导膜进行构图。


10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第一超导膜的构图包括利用支持所述直流的直流端口、支持所述微波信号的微波端口以及支持所述微波信号和所述直流的公共端口对所述第一超导膜进行构图。


11.如权利要求9所述的方法，其中，所述第一超导膜的构图包括利用支持所述直流的直流端口和支持所述微波信号和所述直流的公共端口对所述第一超导膜进行构图，其中所述对所述第二超导膜进行构图包括对支持所述微波信号的微波端口进行构图。


12.一种方法，包括：
形成支持直流的直流电路，支持微波信号的微波电路以及支持所述直流和所述微波信号的公共电路，其中，所述直流电路包括带阻电路并且所述微波电路包括带通电路；以及
将所述直流电路的第一端和所述微波电路的第一端可操作地耦合到所述公共电路的第一端。


13.如权利要求12所述的方法，还包括：
用带阻滤波器形成所述带阻电路，所述带阻滤波器支持所述直流并阻挡超导器件带宽范围内的微波信号；以及
用带通滤波器形成带通电路，所述带通滤波器允许传输超导电路的微波带宽范围内的微波信号并阻止直流。


14.如权利要求12所述的方法，其中，可操作地耦合所述公共电路包括：
在所述公共电路的第一端形成公共节点；以及
将所述直流电路的第一端和所述微波电路的第一端可操作地耦合到所述公共节...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·阿布多，M·布林克，
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