具有嵌入式读出的紧凑硅量子位单元制造技术

公开了一种具有用于执行量子位测量或读出的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有嵌入式读出的紧凑硅量子位单元


[0001]本专利技术涉及一种包括
LC
谐振器电路的量子器件
。
该器件适合于执行量子位测量或读出
。

技术介绍

[0002]在近期的中尺度量子计算或
NISQ
时代中，量子位处理器可以使用
50
‑
100
个量子位
。
量子位通常被排列成密集阵列，以便使必要的处理器尺寸最小化
。
[0003]使用量子位处理器的量子计算通常涉及在对量子位执行一系列运算之后读出每个量子位的状态
。
可以通过将电荷传感器耦接到
LC
谐振器或者通过将量子位嵌入
LC
谐振器电路来执行读出
。
然而，与该量子位本身所需要的面积相比，读出量子位的状态所需要的电路占据了非常大的面积
。
通常，每个量子位所占据的面积可以在
100x100nm2与
1x1
μ
m2之间，其中该尺寸取决于所使用的材料的特性...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种具有用于执行量子位测量或读出的
LC
谐振器电路的量子器件，所述器件包括：半导体层；介电层，设置在所述半导体层上并且与所述半导体层形成功能界面；第一金属区域，设置在所述介电层上；以及第二金属区域，设置在所述介电层上并且与所述第一金属区域横向分离；其中，所述第一金属区域和所述第二金属区域被布置为电连接，使得在所述功能界面处在所述第一金属区域和所述第二金属区域下方能够诱导形成具有第一状态和第二状态的量子位的双量子点；其中，所述双量子点在所述
LC
谐振器电路中提供电容器，并且所述双量子点的电容取决于所述量子位的状态；其中，所述第一金属区域在所述
LC
谐振器电路中提供电感器；以及其中，所述
LC
谐振器电路的谐振频率取决于所述量子位的状态，使得可以测量或推断所述量子位的状态
。2.
根据权利要求1所述的量子器件，其中，所述第一金属区域包括超导体
。3.
根据前述权利要求中任一项所述的量子器件，还包括：电源，被配置为以与所述
LC
谐振器电路的谐振频率相对应的频率供电；以及探头，连接到所述第一金属区域和
/
或所述第二金属区域，并且被配置为测量通过所述
LC
谐振器电路的功率传输以推断所述量子位的状态
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的量子器件，其中，所述第一金属区域在所述
LC
谐振器电路中提供第一电感器，并且所述第二金属区域在所述
LC
谐振器电路中提供第二电感器
。5.
根据前述权利要求中任一项所述的量子器件，还包括覆盖所述第一金属区域的掩蔽层
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的量子器件，其中，所述半导体层包括纳米线，其中，所述第一金属区域和所述第二金属区域被设置在所述纳米线的相对侧上，使得所述第一金属区域和所述第二金属区域中的每一个与所述纳米线的一个边缘部分地重叠，并且包括远离所述纳米线延伸的相应部分
。7.
根据权利要求6所述的量子器件，还包括：第三金属区域和第四金属区域，设置在所述介电层上；其中，所述第三金属区和所述第四金属区设置在所述纳米线的相对侧上，使得所述第三金属区和所述第四金属区中的每一个与所述纳米线的一个边缘部分地重叠，并且包括远离所述纳米线延伸的相应部分；其中，所述第三金属区域和所述第四金属区域沿着所述纳米线的纵向轴线与所述第一金属区域和所述第二金属区域横向分离；其中，所述第一金属区域和所述第二金属区域被布置成电连接，使得在所述功能界面处在所述第一金属区域和所述第二金属区域下...

【专利技术属性】
技术研发人员：米格尔，
申请(专利权)人：量子运动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：