一种多层薄膜结构、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种多层薄膜结构、制备方法及其应用。其中，一种多层薄膜结构包括：单晶衬底，铝薄膜，以及钽薄膜。制备方法包括以下步骤：对单晶衬底的表面进行处理；在单晶衬底表面外延生长铝薄膜；在铝薄膜上方外延生长钽薄膜。本发明专利技术提供的一种多层薄膜结构、制备方法以及超导量子比特器件拓展了钽薄膜的制备方法，实现了大面积α相钽薄膜的均匀生长，多层薄膜的界面质量高，超导临界温度2至4 K。同时，本发明专利技术设计的超导量子比特器件，退相干时间长，制造的谐振腔电路具有高的品质因子，可应用于超导量子比特器件，超导量子计算机等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子计算领域，具体涉及一种多层薄膜结构、制备方法及其在超导量子比特器件和超导量子计算芯片的应用。

技术介绍

1、量子计算具有远超经典计算机的优势，成为世界各国竞争的最前沿科技领域。量子计算在加速新药开发、加速破解加密算法、加速人工智能、助力数字经济发展、探索研发新材料等领域成为潜在的解决方案。2017年，中国科学技术大学建成世界首台针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算机原型机（ jianwei pan, et al., high-efficiency  multiphoton boson sampling, nature photonics, 11, 2017），2021年，潘建伟院士团队成功研制“祖冲之二号”，实现了66个比特的高密度集成，处理速度比目前最快的超级计算机快1000万倍以上（ jianwei pan, et al., strong quantum computational advantage  using a s本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多层薄膜结构，其特征在于，包括依次层叠设置的单晶衬底，铝薄膜，以及钽薄膜。

2.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述多层薄膜结构具有超导转变性质，超导转变温度范围为2-4 K。

3.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜为单晶结构。

4.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜的厚度为1-50 nm。

5.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜和所述钽薄膜通过外延法生长在所述单晶衬底上。

6.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述钽薄膜为alp...

【技术特征摘要】

1.一种多层薄膜结构，其特征在于，包括依次层叠设置的单晶衬底，铝薄膜，以及钽薄膜。

2.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述多层薄膜结构具有超导转变性质，超导转变温度范围为2-4 k。

3.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜为单晶结构。

4.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜的厚度为1-50 nm。

5.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述铝薄膜和所述钽薄膜通过外延法生长在所述单晶衬底上。

6.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征在于，所述钽薄膜为alpha相。

7.根据权利要求1所述的多层薄膜结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦红，谢景龙，樊星，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：