本实用新型专利技术公开了一种量子比特电路和量子比特装置。量子比特电路包括：接地电极板和对地电容板：第一导电盘，与约瑟夫森结的两层超导层中的第一超导层电连接，并与接地电极板之间形成耦合电容；第二导电盘，与两层超导层中的第二超导层电连接，并与对地电容板之间形成耦合电容。量子比特装置包括量子比特电路，以及至少一个约瑟夫森结。通过上述方式，本实用新型专利技术能够简化约瑟夫森结的接线处的结构，降低工艺复杂度。低工艺复杂度。低工艺复杂度。
【技术实现步骤摘要】
量子比特电路和量子比特装置
[0001]本技术涉及量子芯片领域，特别是涉及一种量子比特电路和量子比特装置。
技术介绍
[0002]作为超导量子芯片的关键元件，约瑟夫森结是一种三层薄膜构成的结构，三层薄膜为超导层
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势垒层
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超导层。超导量子比特体系中，约瑟夫森结与接地电极板、对地电容板等电连接组成量子比特装置。
[0003]为了方便实现电连接，约瑟夫森结的超导层的接线处通常形成有面积较大的焊盘结构，约瑟夫森结与接地电极板、对地电容板电连接时，需要刻蚀掉接地电极板、对地电容板表面的氧化层，然后通过一种过渡结构覆盖焊盘结构和接地电极板、对地电容板，以分别实现完全金属化的电连接。然而，由于过渡结构的存在，接线处的结构变得复杂，导致在工艺制备时，工艺复杂程度同步提高。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是提供一种量子比特电路和量子比特装置，以解决现有技术中约瑟夫森结的接线处的结构复杂的问题，能够简化约瑟夫森结的接线处的结构，降低工艺复杂度。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种量子比特电路，用于约瑟夫森结，包括：
[0006]接地电极板和对地电容板：
[0007]第一导电盘，与所述约瑟夫森结的两层超导层中的第一超导层电连接，并与所述接地电极板之间形成耦合电容；
[0008]第二导电盘，与所述两层超导层中的第二超导层电连接，并与所述对地电容板之间形成耦合电容。
[0009]优选的，所述第一导电盘与所述接地电极板层叠设置，所述第二导电盘与所述对地电容板层叠设置。
[0010]优选的，所述第一导电盘与所述接地电极板之间以及所述第二导电盘与所述对地电容板之间夹设介质层。
[0011]优选的，所述介质层为所述接地电极板表面和所述对地电容板表面的氧化层。
[0012]优选的，所述第一导电盘与所述第一超导层一体成型。
[0013]优选的，所述第二导电盘与所述第二超导层一体成型。
[0014]优选的，所述第一超导层为所述约瑟夫森结的底层超导层，所述第二超导层为所述约瑟夫森结的顶层超导层。
[0015]为解决上述技术问题，本技术还提供一种量子比特装置，包括上述任一项所述的量子比特电路，以及至少一个约瑟夫森结。
[0016]优选的，所述约瑟夫森结的数量为两个，所述两个约瑟夫森结并联。
[0017]优选的，所述两个约瑟夫森结的第一超导层一体成型，所述两个约瑟夫森结的第二超导层相互平行。
[0018]区别于现有技术的情况，本技术提供的量子比特电路通过第一导电盘和第二导电盘分别与约瑟夫森结的两层超导层电连接，而第一导电盘和第二导电盘不直接与接地电极板和对地电容板电连接，而是与接地电极板和对地电容板之间形成耦合电容，由于取消了过渡结构，也无需刻蚀接地电极板和对地电容板表面的氧化层，从而简化约瑟夫森结的接线处的结构，降低工艺复杂度。
[0019]本技术提供的量子比特装置包括上述的量子比特电路和至少一个约瑟夫森结，因此也能够简化约瑟夫森结的接线处的结构，降低工艺复杂度，并且，从电路角度，通过控制耦合电容的大小，可以忽略耦合电容对量子比特电容的影响，因此不会影响量子比特的性能。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例提供的量子比特电路的截面结构示意图。
[0021]图2为图1所示的第一导电盘和第一超导层的俯视示意图。
[0022]图3为本技术实施例提供的量子比特装置中两个约瑟夫森结并联时的结构示意图。
[0023]图4为本技术实施例提供的量子比特装置的等效电路示意图。
[0024]附图标记：1－接地电极板，2－对地电容板，3－第一导电盘，4－第二导电盘，5－介质层，100－约瑟夫森结，101－第一超导层，102－第二超导层。
具体实施方式
[0025]下面将结合示意图对本技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0028]请参考图1，本技术实施例提供了一种量子比特电路，用于约瑟夫森结。量子比特电路包括接地电极板1、对地电容板2、第一导电盘3和第二导电盘4。
[0029]第一导电盘3与约瑟夫森结100的两层超导层101、102中的第一超导层101电连接，并与接地电极板1之间形成耦合电容。
[0030]第二导电盘4与两层超导层101、102中的第二超导层102电连接，并与对地电容板2之间形成耦合电容。
[0031]第一导电盘3与接地电极板1之间以及第二导电盘4与对地电容板2之间形成耦合电容，也就是说，第一导电盘3与接地电极板1不是直接电连接，第二导电盘4与对地电容板2不是直接电连接。
[0032]在本申请的一些实施方式中，第一导电盘3与接地电极板1层叠设置，第二导电盘4与对地电容板2层叠设置，从而第一导电盘3与接地电极板1构成平行板电容，第二导电盘4与对地电容板2构成平行板电容，进而形成耦合电容。
[0033]具体的，为了实现耦合电容的构建，第一导电盘3与接地电极板1之间以及第二导电盘4与对地电容板2之间夹设介质层5。介质层5可以是空气或绝缘材料。在本实施例中，介质层为接地电极板1表面和对地电容板2表面的氧化层。由于接地电极板1和对地电容板2通常由铝、铌、氮化铌和氮化钛等超导材料制作，而这些材料很容易被氧化从而表面形成氧化层，因此可以利用氧化层作为介质层。
[0034]请参考图2，在本申请的一些实施例中，第一导电盘3与第一超导层101一体成型。进一步的，第二导电盘4也可以与第二超导层102一体成型。在一些工艺制备中，第一超导层101和第二超导层102通常通过蒸发工艺形成，那么在蒸发工艺之前，可以先规划出形成第一导电盘3和第二导电盘4的区域，该区域与形成第一超导层101和第二超导层102的区域连通，然后进行蒸发工艺，从而形成第一超导层101的同时形成第一导电盘3，形成第二超导层102的同时形成第二导电盘4。
[0035]通过上述方式，本技术实施例的量子比特电路无需过渡本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种量子比特电路，用于约瑟夫森结，其特征在于，包括：接地电极板和对地电容板：第一导电盘，与所述约瑟夫森结的两层超导层中的第一超导层电连接，并与所述接地电极板之间形成耦合电容；第二导电盘，与所述两层超导层中的第二超导层电连接，并与所述对地电容板之间形成耦合电容。2.根据权利要求1所述的量子比特电路，其特征在于，所述第一导电盘与所述接地电极板层叠设置，所述第二导电盘与所述对地电容板层叠设置。3.根据权利要求2所述的量子比特电路，其特征在于，所述第一导电盘与所述接地电极板之间以及所述第二导电盘与所述对地电容板之间夹设介质层。4.根据权利要求3所述的量子比特电路，其特征在于，所述介质层为所述接地电极板表面和所述对地电容板表面的氧化层。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，张辉，
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：
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