一种量子器件和一种电子器件制造技术

本申请公开了一种量子器件和一种电子器件，属于量子信息领域。所述量子器件，包括：量子芯片，所述量子芯片上形成有信号传输元件，及与所述信号传输元件电连接的连接部；封装基板，所述封装基板上形成有引出部，及用于与信号连接器电连接的引出信号线，引出信号线与引出部电连接；以及球栅阵列，所述球栅阵列将相对应的所述连接部和所述引出部电连接。球栅阵列将信号传输属性相对应的连接部和引出部电连接，从而实现了量子芯片与传输线的电连接，进而将所述连接部引出至外部的信号连接器，本申请中球栅阵列不会产生复杂的场效应，利用球栅阵列电连接对应的所述连接部和所述引出部能够避免产生键合铝线所引入的干扰。能够避免产生键合铝线所引入的干扰。能够避免产生键合铝线所引入的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种量子器件和一种电子器件


[0001]本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算
，特别地，本申请涉及一种量子器件和一种电子器件。

技术介绍

[0002]承载量子比特的量子芯片需要稳定的工作环境，因此，为了减少外界环境对量子芯片的影响，通常需要将量子芯片先封装，然后在低温下运行量子芯片。封装时，需要将量子芯片的信号端口与设于量子芯片外的传输线路电连接，该传输线路用于将信号端口引出进而实现信号的输入和输出，因此，信号端口与该传输线路的电连接性能直接影响了信号传输，进而影响量子芯片的运行。
[0003]现有技术中，通常采用铝线键合(wirebonding)将信号端口与上述传输线路电连接。然而，随着量子比特数量的增加，量子芯片上信号端口的数量也越来越多，铝线键合连接信号端口和上述传输线路的方式使得铝线的数量成倍的增加，每根铝线都会带来阻抗感抗，进而引入复杂的场效应，这种复杂的场效应对量子芯片上的传输信号产生不可预知的干扰。
专利技术创造内容
[0004]本申请的目的是提供一种量子器件和一种电子器件，以解决现有技术中的铝线连接量子芯片与外部传输线路引入复杂的场效应，对量子芯片上的传输信号产生不可预知的干扰的问题。
[0005]本申请的一个实施例提供了一种量子器件，包括：
[0006]量子芯片，所述量子芯片上形成有信号传输元件，及与所述信号传输元件电连接的连接部；
[0007]封装基板，所述封装基板上形成有引出部，及用于与信号连接器电连接的引出信号线，所述引出信号线与所述引出部电连接；以及
[0008]球栅阵列，所述球栅阵列将相对应的所述连接部和所述引出部电连接。
[0009]如上所述的量子器件，所述连接部与所述球栅阵列接触的表面高于所述量子芯片的表面。
[0010]如上所述的量子器件，所述连接部与所述球栅阵列接触的表面为平整平面或弧形凸面。
[0011]如上所述的量子器件，所述信号传输元件位于所述量子芯片的第一表面，所述连接部位于与所述第一表面相背的所述量子芯片的第二表面，且所述第一表面和所述第二表面之间形成有穿孔，所述穿孔内形成有用于电连接所述连接部和所述信号传输元件的超导金属。
[0012]如上所述的量子器件，所述穿孔贯穿所述连接部。
[0013]如上所述的量子器件，所述连接部为氮化钛。
[0014]如上所述的量子器件，所述量子芯片包括：
[0015]第一基底，所述第一基底上形成有所述信号传输元件的第一部分，以及耦合连接的量子比特和读取谐振腔，所述第一部分与所述量子比特或所述读取谐振腔耦合连接；
[0016]第二基底，所述第二基底上形成有所述信号传输元件的第二部分；
[0017]超导元件，所述超导元件将所述第一部分与所述第二部分电连接。
[0018]如上所述的量子器件，所述超导元件为铟。
[0019]如上所述的量子器件，所述第二基底倒装于所述封装基板，所述第一基底倒装于所述第二基底。
[0020]如上所述的量子器件，所述封装基板为多个，多个所述封装基板层叠设置，且每个所述封装基板的所述引出部与对应的所述连接部电连接。
[0021]本申请的另一个实施例提供了一种电子器件，包括：
[0022]封装组件；信号连接器，所述信号连接器安装于所述封装组件；以及如上所述的量子器件，所述量子器件位于所述封装组件内，且所述引出信号线与所述信号连接器电连接。
[0023]与现有技术相比，本申请提供的量子器件，包括量子芯片、封装基板和球栅阵列，量子芯片上形成有信号传输元件及与信号传输元件电连接的连接部，封装基板上形成有引出部及用于与信号连接器电连接的引出信号线，且引出信号线与引出部电连接，球栅阵列将信号传输属性相对应的所述连接部和所述引出部电连接，从而实现了量子芯片与引出信号线的电连接，进而将所述连接部引出与外部的信号连接器电连接，本申请中球栅阵列不会产生复杂的场效应，利用球栅阵列电连接对应的所述连接部和所述引出部能够避免产生键合铝线所引入的场效应干扰。
附图说明
[0024]图1(a)为现有技术中的一种量子芯片的结构示意图，图1(b)为用于将信号端口引出的传输线路与量子芯片键合连接的示意图；
[0025]图2为本申请一个实施例的封装基板2的结构示意图
[0026]图3为本申请一个实施例的量子器件的结构示意图；
[0027]图4为本申请另一个实施例的量子器件的结构示意图；
[0028]图5为本申请一个实施例的量子芯片的第一基底17和第二基底18的结构示意图；
[0029]图6为本申请一个实施例中量子器件的制备方法的步骤流程示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
量子芯片，10
‑
量子比特，11
‑
读取谐振腔，12
‑
XY传输线，13
‑
Z传输线，14
‑
读取传输线，15
‑
连接部，16
‑
穿孔；
[0032]17
‑
第一基底，18
‑
第二基底，121
‑
第一部分XY传输线，122
‑
第二部分XY传输线，131
‑
第一部分Z传输线，132
‑
第二部分Z传输线，141
‑
第一部分读取传输线，142
‑
第二部分读取传输线；
[0033]2‑
封装基板，21
‑
引出部，22
‑
引出信号线，23
‑
连接器接头；
[0034]3‑
球栅阵列。
具体实施方式
[0035]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0037]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语
″
第一
″
、
″
第二
″
等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语
″
包括
″
和
″
具有
″...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子器件，其特征在于，包括：量子芯片，所述量子芯片上形成有信号传输元件，及与所述信号传输元件电连接的连接部；封装基板，所述封装基板上形成有引出部，及用于与信号连接器电连接的引出信号线，所述引出信号线与所述引出部电连接；以及球栅阵列，所述球栅阵列将相对应的所述连接部和所述引出部电连接。2.根据权利要求1所述的量子器件，其特征在于，所述连接部与所述球栅阵列接触的表面高于所述量子芯片的表面。3.根据权利要求2所述的量子器件，其特征在于，所述连接部与所述球栅阵列接触的表面为平整平面或弧形凸面。4.根据权利要求1至3任一项所述的量子器件，其特征在于，所述信号传输元件位于所述量子芯片的第一表面，所述连接部位于与所述第一表面相背的所述量子芯片的第二表面，且所述第一表面和所述第二表面之间形成有穿孔，所述穿孔内形成有用于电连接所述连接部和所述信号传输元件的超导金属。5.根据权利要求4所述的量子器件，其特征在于，所述穿孔贯穿所述连接部。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晖，李业，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：