描述了用于使用多个光束对量子位装置进行激光退火的装置和方法。根据实施例，一种调谐量子位装置的方法可以包括产生光束，将该光束分裂成多个光束，并且通过将该多个光束投影到该量子位装置的邻近该约瑟夫森结的区域上来对该量子位装置的约瑟夫森结进行退火。所公开的技术还可以应用于退火各种微米级集成电路装置的其他类型的电气组件。路装置的其他类型的电气组件。路装置的其他类型的电气组件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用衍射分束器的量子位的激光退火
[0001]本申请涉及使用利用衍射分束器产生的多个光束对量子位装置电气组件进行激光退火。
技术介绍
[0002]在量子计算中，量子位或量子比特是量子信息的单元—经典比特的量子模拟。量子位是一种双态量子力学系统。在大的多量子位系统中，必须精确地控制量子位的谐振频率以避免信号冲突。由于半导体处理的可变性，制造的量子位的原始谐振频率典型地偏离设计目标。已经开发了激光退火技术来调节制造后的量子位频率。然而，由于量子位的微尺度尺寸和设计约束，这些激光退火技术遇到了相当大的技术挑战。
技术实现思路
[0003]以下呈现概述以提供对本公开的一个或多个实施例的基本理解。本概述并不旨在标识关键或重要元素或者描绘具体实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在此描述的一个或多个实施例中，描述了用于使用多个光束对量子位装置电气组件进行激光退火的装置和方法。所公开的技术还可以应用于退火各种微米级集成电路装置的其他类型的电气组件。
[0004]根据实施例，一种用于形成量子位的方法可以包括提供具有定位在两个电容板之间的约瑟夫森结的衬底，并且通过将多个光束投影到位于所述约瑟夫森结与所述两个电容板之间的衬底的区域上来退火所述约瑟夫森结。在各种实施例中，多个光束包括高斯光束，并且所述方法进一步包括经由通过衍射光学元件传输激光生成的高斯光束来生成高斯光束。在一些实施方式中，所述投影包含在所述区上产生照明图案，所述照明图案包含空间分离的光学斑点。所述多个光束间接地加热所述约瑟夫森结，导致所述约瑟夫森结的退火。
[0005]根据另一实施例，一种用于形成量子位的方法可以包括提供衬底，所述衬底具有定位在两个超导体引线之间的约瑟夫森结；并且通过将多个光束投影到所述衬底的与所述约瑟夫森结和所述两个超导体引线相邻的区域上来使所述约瑟夫森结退火。
[0006]在另一实施例中，一种调谐量子位装置的方法可以包括产生光束，将所述光束分裂成多个光束，并且通过将所述多个光束投影到所述量子位装置的邻近所述约瑟夫森结的区域上来对所述量子位装置的约瑟夫森结进行退火。
[0007]另一实施例涉及用于退火微米级集成装置的设备。所述设备可以包括产生光束的光源、将所述光束分裂成多个光束的衍射分束器、以及将所述多个光束投影到微尺度集成装置上以用于退火微尺度集成装置的透镜系统。在一个或多个实现方式中，所述透镜系统包括将多个光束聚焦到图像平面上的第一透镜，以及接收所述图像平面并将像所述平面投影到所述微尺度集成装置上以用于退火微尺度集成装置的第二透镜。在各实施例中，所述图像平面包括分别由多个光束生成的多个空间分开的光学斑点。
[0008]在另一实施例中，用于退火微尺度集成装置的电气组件的装置可以包括产生光束
的光源，和将所述光束分裂成多个光束的衍射分束器。所述装置可以进一步包括透镜系统，所述透镜系统将所述多个光束投影到与电气组件相邻的微尺度集成装置的区域上。
[0009]在一些实施例中，结合所公开的方法和系统描述的元件可由计算机实现并且以不同形式体现，诸如设备、计算机系统或另一形式。
附图说明
[0010]图1示出了根据一个或多个实施例的具有形成在其上的投影的退火图案的实例量子位装置。
[0011]图2示出了根据一个或多个实施例的用于退火微米级集成装置的电气组件的示例性装置。
[0012]图3A
‑
3D展示了根据一个或多个实施例在量子位装置上形成的不同的退火图案。
[0013]图4示出了根据一个或多个实施例的用于退火微米级集成装置的电气组件的另一个示例装置。
[0014]图5示出了根据一个或多个实施例的用于退火微米级集成装置的电气组件的另一个示例系统。
[0015]图6示出了根据一个或多个实施例的用于退火微米级集成装置的电气组件的另一个示例系统。
[0016]图7示出了根据一个或多个实施例的用于退火微米级集成装置的电气组件的另一示例性系统。
[0017]图8展示了根据一个或多个实施例的用于形成量子位的示例的、非限制性的方法的高级流程图。
[0018]图9展示了根据一个或多个实施例的用于调谐量子位装置的实例、非限制性方法的高级流程图。
[0019]图10示出了根据一个或多个实施例的用于调谐微尺度集成装置的电气组件的实例、非限制性方法的高水平流程图。
[0020]图11示出了可以促进本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性操作环境的框图。
具体实施例
[0021]以下详细说明仅是说明性的并且不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，不打算被前面的
或概述部分或具体实施例部分中呈现的任何明确或隐含的信息约束。
[0022]所披露的主题总体上涉及用于量子计算的量子位制造的领域，并且更确切地讲，涉及在约瑟夫森结的形成之后将设计频率分配给量子位。虽然本公开不必限于这样的应用，但是可以通过使用该上下文对不同示例的讨论来理解本公开的各个方面。
[0023]在一个或多个实施例中，量子位可以包括形成在两个电容板之间的衬底上的约瑟夫森结。该量子位进一步包括形成在其两侧上的超导引线，这些超导引线将该约瑟夫森结连接到这些电容板上。所披露的主题提供了一种系统，该系统用于通过使用多个(例如，两个或更多个)光束加热该衬底在该约瑟夫森结周围的区域来间接退火该约瑟夫森结。具体
地，通过使用衍射分束器将单个光束分裂成两个或更多个光束来生成光束。在不同实施例中，该单个光束包括高斯光束。所披露的系统进一步包括一个或多个投影组件(例如，中继透镜单元，该中继透镜单元将光束投影在该约瑟夫森结周围的衬底的区域上)。具体地，这些投影光束在该衬底上形成照明图案，该照明图案包括两个或更多个空间分离的光点，这些光点不与该约瑟夫森结、这些超导引线、或这些电容板重叠。该多个光束或光学斑点间接加热该约瑟夫森结，导致该约瑟夫森结的退火并且改变该约瑟夫森结的电阻/谐振频率。
[0024]通过避免约瑟夫森结的直接激光照射，所披露的技术使移位和损坏约瑟夫森结最小化(尤其是在存在剥离残余物的情况下)。此外，通过使用多个光束，所公开的退火技术即使在存在激光未对准的情况下也产生均匀的结温度。特别地，所公开的技术消除了由使用环形照明方法的现有系统施加的精确的光路对准约束。此类系统使用轴棱锥来使该约瑟夫森结周围的激光成形为环形形状。然而，这些系统要求极其精确的光束对准以确保该环状照明被直接定位在该约瑟夫森结的中心上方，如果没有的话，这导致该环状激光束穿过并且损坏这些超导引线。利用环形照明图案难以实现这种精确的光束对准，因为环的尺寸随着较小的焦点变化而显著改变。此外，需要极端对准以通过轴棱锥的圆锥点精确地对准源束以产生照明环。此外，轴棱锥在后聚焦平面中产生Bessel函数，使得聚焦平面对未对准误差高度敏感。
[0025]虽然所披露的退火技术的不同实施例被描述用于对量子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成量子位的方法，包括：提供衬底，所述衬底具有定位在两个电容板之间的约瑟夫森结；以及通过将多个光束投影到所述衬底的位于所述约瑟夫森结与所述两个电容板之间的区域上，来退火所述约瑟夫森结。2.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述多个光束包括高斯光束，并且其中，所述方法进一步包括：通过经由衍射光学元件的传输激光产生的高斯光束来产生所述高斯光束。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投影包括在所述区域上生成包括空间分离的光学斑点的照明图案。4.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述空间分离的光学斑点被分别分离开小于20.0微米的距离。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投影包括在所述区域上生成包括四个空间分离的光学斑点的照明图案。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述约瑟夫森结包括铝/氧化铝/铝三层约瑟夫森结。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个光束间接加热所述约瑟夫森结，导致所述约瑟夫森结的退火。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：作为所述退火的结果，改变所述约瑟夫森结的电阻。9.一种用于形成量子位的方法，包括：提供衬底，所述衬底具有定位在两个超导体引线之间的约瑟夫森结；以及通过将多个光束投影到所述衬底的邻近所述约瑟夫森结和所述两个超导体引线的区域上，使所述约瑟夫森结退火。10.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述多个光束包括高斯光束，并且其中，所述方法进一步包括：通过经由衍射光学元件的传输激光产生的高斯光束来产生所述高斯光束。11.根据前述两个权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投影包括在所述区域上生成包括空间分离的光学斑点的照明图案。12.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述空间分离的光学斑点被分别分开小于20.0微米的距离。13.根据前述四个权利要求中任一项所述的方法，其中，所述投影包括在所述区域上生成包括四个空间分离的光学斑点的照明图案。14.根据前述五个权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个光束间接加热所述约瑟夫森结，导致所述约瑟夫森结的退火。15.根据前述六个权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：作为所述退火的结果，改变所述约瑟夫森结的电阻。16.一种调谐量子位装置的方法，包括：产生光束；将所述光束分裂...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。