超导射频开关、量子计算集成组件及量子计算机制造技术

本申请公开了一种超导射频开关、量子计算集成组件及量子计算机，属于量子信息领域，尤其是量子计算技术领域。所述超导射频开关包括：形成于基板上的射频信号传输线，射频信号传输线包括输入线、输出线，及一端与输入线连接、且另一端与输出线连接的超导纳米传输线，超导纳米传输线的临界温度为15K以下；以及形成于基板上的供电传输线，供电传输线用于将超导纳米传输线的两端连接直流源；且直流源的状态包括：输出电流超过超导纳米传输线的临界电流的第一状态，及输出电流低于临界电流的第二状态。本申请的超导射频开关通过直流源提供施加在超导纳米传输线上的电流来调控超导纳米传输线所处于的超导状态、失超状态进而实现信号传输的开和关。号传输的开和关。号传输的开和关。

【技术实现步骤摘要】
超导射频开关、量子计算集成组件及量子计算机


[0001]本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算
，特别地，本申请涉及一种超导射频开关、量子计算集成组件及量子计算机。

技术介绍

[0002]量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。作为量子计算机核心部件的超导量子芯片工作于稀释制冷机的极低温区，通常只有几开甚至几毫开，为了便于对量子芯片上的各个比特进行测量和控制，还需要将在常温区工作的信号测量和控制系统与量子芯片建立通信连接。随着比特数量的增加，建立通信连接的信号通道数量也随之增加。为缓解比特数量剧增带来的布线压力，在信号测量和控制系统至量子芯片的信号传输路径引入了射频开关以便于从信号测量和控制系统引出的一路信号通道可以为量子芯片的多个端口提供信号。
[0003]目前，常见的射频开关为GaAs/InGaAs半导体射频开关，但是该开关通常工作温度为
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40℃～+85℃，而量子计算通常需工作在4K(
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269℃)温区，常规的射频开关在该低温下稳定性的差，容易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导射频开关，其特征在于，包括：形成于基板上的射频信号传输线，所述射频信号传输线包括输入线、输出线，及一端与所述输入线连接、且另一端与所述输出线连接的超导纳米传输线，所述超导纳米传输线的临界温度为15K以下；以及形成于所述基板上的供电传输线，所述供电传输线用于将所述超导纳米传输线的两端连接直流源；且所述直流源的状态包括：输出电流超过所述超导纳米传输线的临界电流的第一状态，及输出电流低于所述临界电流的第二状态。2.根据权利要求1所述的超导射频开关，其特征在于，所述直流源的输出电流超过所述超导纳米传输线的临界电流时，所述超导纳米传输线的阻抗为1000Ω以上。3.根据权利要求1所述的超导射频开关，其特征在于，所述直流源的输出电流超过所述超导纳米传输线的临界电流时，所述超导纳米传输线的隔离度超过50dB。4.根据权利要求1所述的超导射频开关，其特征在于，所述超导纳米传输线的临界电流密度不超过10MA/cm2。5.根据权利要求1
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4任一项所述的超导射频开关，其特征在于，所述超导纳米传输线的材质为TaN或NbN。6.根据权利要求1所述的超导射频开关，其特征在于，所述射频信号传输线还包括位于所述输入线和所述超导纳米传输线之间的第一阻抗变换电路，以及位于所述超导纳米传输线和所述输出线之间的第二阻抗变换电路。7.根据权利要求6所述的超导射频开关，其特征在于，所述第一阻抗变换电路、所述第二阻抗变换电路均为阻抗变换线。8.根据权利要求7所述的超导射频开关，其特征在于，所述阻抗变换线为1/4波长阻抗变换线。9.根据权利要求6所述的超导射频开关，其特征在于，所述输入线和所述第一阻抗变换电路之间以及所述输出线和所述第二阻抗变换电路之间通过电容耦合。10.根据权利要求9所述的超导射频开关，其特征在于，所述电容为平行板电容。1...

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