一种包绕式超导量子倒装芯片及制备方法技术

技术编号:41522506 阅读:51 留言:0更新日期:2024-05-30 14:57
本发明专利技术涉及一种包绕式超导量子倒装芯片及制备方法,包绕式超导量子倒装芯片包括层叠设置的第一衬底、第一超导薄膜、金属围墙、第二超导薄膜、第二衬底,所述第一超导薄膜包括第一电路层;所述第二超导薄膜包括第二电路层和约瑟夫森结;所述金属围墙环绕于所述第一电路层、所述第二电路层以及所述约瑟夫森结的外围。这种金属围墙的结构设计有利于先做金属围墙再制备电路结构和约瑟夫森结,且提供了一种包绕式超导量子倒装芯片的制备方法有利于提升量子比特器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子器件,尤其涉及一种包绕式超导量子倒装芯片及制备方法


技术介绍

1、随着量子计算研究的不断深入,超导量子计算方案在多个关键指标上取得了显著突破,如:在单比特和双比特量子门的操作上,保真度已分别达到和超越了99.9%和99%的重要阈值;量子比特作为衡量量子计算性能的重要指标,其数量已成功突破100位。这使得超导量子计算方案在实现实际应用方面具有巨大的潜力,进而受到各界的广泛关注。然而,随着比特数量的不断增加,传统的单平面集成方式已无法满足日益增长的比特集成需求,这成为了超导量子计算面临的一大挑战。为了克服这一挑战,研究者们开始探索新的解决方案,以实现更大规模的量子比特集成。

2、为了解决单平面上量子比特大规模集成的难题,先进封装技术被引入到超导量子芯片的制备中。这些技术,如倒装焊和tsv工艺,能够将电路结构拆分到多个平面上,并通过精确的对准和压焊工艺实现这些平面之间的高效连接。这种方法的引入不仅解决了单平面集成的限制,还为超导量子芯片向更高比特数量的发展提供了可能。通过这些先进封装技术的应用,超导量子芯片的制备效率和可靠性得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,包括层叠设置的第一衬底、第一超导薄膜、金属围墙、第二超导薄膜以及第二衬底,

2.根据权利要求1所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,在与所述第二衬底紧邻的所述第一衬底的表面上设置有第一凹槽和/或在与所述第一衬底紧邻的所述第二衬底的表面上设有第二凹槽,所述第一电路层位于所述第一凹槽内,所述第二电路层和所述约瑟夫森结位于所述第二凹槽内。

3.根据权利要求2所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,在与所述第二衬底紧邻的所述第一衬底的表面上设置有第三凹槽以及在与所述第一衬底紧邻的所述第二衬底的表面上设有第四凹槽,所述金属围...

【技术特征摘要】

1.一种包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,包括层叠设置的第一衬底、第一超导薄膜、金属围墙、第二超导薄膜以及第二衬底,

2.根据权利要求1所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,在与所述第二衬底紧邻的所述第一衬底的表面上设置有第一凹槽和/或在与所述第一衬底紧邻的所述第二衬底的表面上设有第二凹槽,所述第一电路层位于所述第一凹槽内,所述第二电路层和所述约瑟夫森结位于所述第二凹槽内。

3.根据权利要求2所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,在与所述第二衬底紧邻的所述第一衬底的表面上设置有第三凹槽以及在与所述第一衬底紧邻的所述第二衬底的表面上设有第四凹槽,所述金属围墙的两端分别嵌入到所述第三凹槽内和所述第四凹槽内。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,所述第一衬底、所述第二衬底以及所述金属围墙形成封闭空腔,所述第一电路层、所述第二电路层以及所述约瑟夫森结均位于所述封闭空腔内。

5.根据权利要求4所述的包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,远离所述第一超导薄膜的所述第一衬底的表面上还设有第三超导薄膜,所述第三超导薄膜包括第三电路层,所述第一衬底上设有用于填充超导材料的tsv通孔,所述金属围墙环绕于所述tsv通孔的外围,所述第一电路层通过所述tsv通孔内的超导材料与所述第三电路层电互联。

6.根据权利要求5所述包绕式超导量子倒装芯片,其特征在于,所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑伟文王赟
申请(专利权)人:量子科技长三角产业创新中心
类型:发明
国别省市:

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