量子电路、量子计算机和量子电路的制造方法技术

技术编号:37780548 阅读:19 留言:0更新日期:2023-06-09 09:11
量子电路的制造方法具有形成光波导的工序,该光波导在具有第1主面和第2主面且包含色心的金刚石层中与所述色心光耦合,所述光波导具有:包含所述色心的芯区域;以及设置于所述芯区域的周围的光封闭区域,所述光封闭区域的折射率低于所述芯区域的折射率,所述形成光波导的工序具有以下工序:在所述金刚石层上形成具备与所述色心分开的倾斜面;在所述倾斜面上形成反射膜;对所述反射膜的一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第1主面侧而使所述金刚石层的一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第1主面侧形成第1区域;对所述反射膜的另一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第2主面侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第2主面侧形成第2区域;对所述第1主面的一部分照射飞秒激光,使飞秒激光在与所述第1主面平行的第1方向上会聚于所述芯区域的一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述一侧形成第3区域;以及对所述第1主面的另一部分照射飞秒激光,使飞秒激光在所述第1方向上会聚于所述芯区域的另一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述另一侧形成第4区域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子电路、量子计算机和量子电路的制造方法


[0001]本专利技术涉及量子电路、量子计算机和量子电路的制造方法。

技术介绍

[0002]正在对使用金刚石层中的色心的量子电路进行研究。此外,也在研究为了色心中的发光的传播而在金刚石层中形成光波导的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:美国专利第9157859号说明书
[0006]专利文献2:美国专利第8837534号说明书
[0007]专利文献3:日本特表2013

544441号公报
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1:Integrated waveguides and deterministically positioned nitrogen vacancy centers in diamond created by femtosecond laser writing,Optics Letters,43(15),3586

3589(2018)
[0010]非专利文献2:Diamond photonics platform enabled by femtosecond laser writing,Scientific Reports 6,35566(2016)

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]然而,在通过现有方法而形成的光波导中,光信号的损失大。
[0013]本专利技术的目的在于,提供能够降低光信号的损失的量子电路、量子计算机和量子电路的制造方法。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]根据本专利技术的一个方式,提供一种量子电路的制造方法,其具有形成光波导的工序,该光波导在具有第1主面和第2主面且包含色心的金刚石层中与所述色心光耦合,所述光波导具有:包含所述色心的芯区域;以及设置于所述芯区域的周围的光封闭区域,所述光封闭区域的折射率低于所述芯区域的折射率,所述形成光波导的工序具有以下工序:在所述金刚石层上形成具备与所述色心分开的倾斜面;在所述倾斜面上形成反射膜;对所述反射膜的一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第1主面侧而使所述金刚石层的一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第1主面侧形成第1区域;对所述反射膜的另一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第2主面侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第2主面侧形成第2区域;对所述第1主面的一部分照射飞秒激光,使飞秒激光在与所述第1主面平行的第1方向上会聚于所述芯区域的一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述一侧形成第3区域;以及对所述第1主面的另一部分照
射飞秒激光,使飞秒激光在所述第1方向上会聚于所述芯区域的另一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述另一侧形成第4区域。
[0016]专利技术的效果
[0017]根据本专利技术,能够降低光信号的损失。
附图说明
[0018]图1是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0019]图2是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0020]图3是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0021]图4是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其4)。
[0022]图5是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其5)。
[0023]图6是示出参考例的量子电路的制造方法的图(其6)。
[0024]图7是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0025]图8是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0026]图9是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0027]图10是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其4)。
[0028]图11是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其5)。
[0029]图12是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其6)。
[0030]图13是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其7)。
[0031]图14是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其8)。
[0032]图15是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其9)。
[0033]图16是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其10)。
[0034]图17是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其11)。
[0035]图18是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其12)。
[0036]图19是示出第1实施方式的量子电路的制造方法的图(其13)。
[0037]图20是示出形成色心的方法的图(其1)。
[0038]图21是示出形成色心的方法的图(其2)。
[0039]图22是示出第2实施方式的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0040]图23是示出第2实施方式的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0041]图24是示出第2实施方式的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0042]图25是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0043]图26是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0044]图27是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0045]图28是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其4)。
[0046]图29是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其5)。
[0047]图30是示出第3实施方式的量子电路的制造方法的图(其6)。
[0048]图31是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0049]图32是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0050]图33是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0051]图34是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其4)。
[0052]图35是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其5)。
[0053]图36是示出第4实施方式的量子电路的制造方法的图(其6)。
[0054]图37是示出第5实施方式的量子电路的制造方法的图(其1)。
[0055]图38是示出第5实施方式的量子电路的制造方法的图(其2)。
[0056]图39是示出第5实施方式的量子电路的制造方法的图(其3)。
[0057]图40是示出第5实施方式的量子电路的制造方法的图(其4)。
[0058]图41是示出量子计算机的图。
具体实施方式
[0059]以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行具体说明。另外,在本说明书和附本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种量子电路的制造方法,其特征在于,所述量子电路的制造方法具有形成光波导的工序,该光波导在具有第1主面和第2主面且包含色心的金刚石层中与所述色心光耦合,所述光波导具有:包含所述色心的芯区域;以及设置于所述芯区域的周围的光封闭区域,所述光封闭区域的折射率低于所述芯区域的折射率,所述形成光波导的工序具有以下工序:在所述金刚石层上形成槽,该槽具备与所述色心分开的倾斜面;在所述倾斜面上形成反射膜;对所述反射膜的一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第1主面侧而使所述金刚石层的一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第1主面侧形成第1区域;对所述反射膜的另一部分照射飞秒激光,使被所述反射膜反射的飞秒激光会聚于所述色心的所述第2主面侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述色心的所述第2主面侧形成第2区域;对所述第1主面的一部分照射飞秒激光,使飞秒激光在与所述第1主面平行的第1方向上会聚于所述芯区域的一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述一侧形成第3区域;以及对所述第1主面的另一部分照射飞秒激光,使飞秒激光在所述第1方向上会聚于所述芯区域的另一侧而使所述金刚石层的另一部分的折射率降低,由此在所述芯区域的所述另一侧形成第4区域。2.根据权利要求1所述的量子电路的制造方法,其特征在于,所述第1区域和所述第2区域在所述第1方向上的尺寸大于在与所述第1主面垂直的第2方向上的尺寸,所述第3区域和所述第4区域在所述第2方向上的尺寸大于在所述第1方向上的尺寸。3.根据权利要求1或2所述的量子电路的制造方法,其特征在于,所述色心由氮、硅、锗、锡、铅或硼以及空位构成。4.根据权利要求1至3中的任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫武哲也
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:

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