超导量子芯片封装结构及超导量子芯片的倒装封装方法

    公开(公告)号:CN119365062A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411469492.9

    申请日:2024-10-21

    Abstract: 本发明提供一种超导量子芯片封装结构及超导量子芯片的倒装封装方法,通过使用具有高分辨率、高纵横比等特性的SU‑8光刻胶,将该光刻胶作为支撑结构,实现了超导量子芯片的倒装封装。相比于现有技术而言,该倒装封装方法既可以根据不同的电路布线层结构实现对支撑结构的个性化设计,更加有利于超导量子芯片的大规模集成,且在操作过程中无需手动操作,具有较高的机械化程度,能够显著提高超导量子芯片倒装芯片封装效率,从而降低超导量子芯片的制造成本,且在进行倒装封装是无需在器件周围预留倒装操作的空间,从而能够实现在4*4mm或更小尺寸的超导量子芯片上进行倒装封装的工艺,更加有利于超导量子芯片的大规模集成。

    两比特门电路、超导芯片、量子计算系统及控制方法

    公开(公告)号:CN115994579B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202310134815.8

    申请日:2023-02-17

    Abstract: 本发明提供一种两比特门电路、超导芯片、量子计算系统及控制方法,包括:脉冲信号发生模块,第一量子比特、第二量子比特以及耦合模块;脉冲信号发生模块输入端分别连接微波信号和直流信号,输出端连接第一量子比特;耦合模块分别连接第一量子比特以及第二量子比特的控制端;其中,第一量子比特为第三激发态且第二量子比特为第零激发态的系统能级与第一量子比特为第二激发态且第二量子比特为第一激发态的系统能级对准;脉冲信号频率设置为第一跃迁频率与第二跃迁频率之间。本发明通过使用特定的脉冲序列激活两比特门,与单比特门共用XY控制线,节约了室温下的微波器件和4K到mK温区的布线数量,完善了基于超导数字电路的普适门操作。

    电感可调的超导量子器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112038479B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202010922048.3

    申请日:2020-09-04

    Abstract: 本发明提供一种电感可调的超导量子器件及其制备方法,器件包括:衬底、金属电阻层、第一绝缘层、第一超导薄膜层、第二绝缘层和第二超导薄膜层,第一超导薄膜层被刻蚀形成超导量子器件的环路和引线结构,第二超导薄膜层被刻蚀形成约瑟夫森结区、第三绝缘层、第三超导薄膜层,其厚度小于其穿透深度,其被刻蚀形成输入线圈、第四绝缘层,其形成有第二过孔,用于连接金属电阻层和引出约瑟夫森结的顶电极、第四超导薄膜层,其被刻蚀形成配线层、反馈线圈和引线管脚。本发明将超导体动态电感引入到超导量子器件输入电感设计中,有效解决了目前几何电感带来的分布电容大、集成度低、大电感不易实现、且环路电感Ls难减小等问题。

    量子比特读出电路及系统
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118839780A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202410847742.1

    申请日:2024-06-27

    Abstract: 本发明提供一种量子比特读出电路及系统,其中量子比特读出电路包括:量子通量参变耦合模块以及单磁通量子比较模块;量子通量参变耦合模块按时间顺序接收量子比特信息,并依次转换为对应的电流信号锁存,进而依次耦合输出至单磁通量子比较模块;单磁通量子比较模块接收各电流信号,并依次进行模数转换得到对应的单磁通量子脉冲数字信号。本发明依托量子通量参变耦合模块的锁存特性,将实现时间交织的量子比特读出,极大地降低了输入输出端的硬件消耗;并通过单磁通量子比较模块的模数转换功能将读出信号进一步转换为片上延展性更强的数字信号,为量子比特规模提升奠定基础。

    一种片上两比特门系统及其实现方法

    公开(公告)号:CN113934680B

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202111192941.6

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明提供一种片上两比特门系统及其实现方法,包括两比特门、DC/SFQ转换器、分路器、控制单元和模计数单元;DC/SFQ转换器将微波信号转换输出为SFQ脉冲序列;分路器将SFQ脉冲序列复制成两路SFQ子脉冲序列;控制单元包括两个逻辑与门,逻辑与门根据偏置电流控制SFQ子脉冲序列的输出;模计数单元包括两个模N计数器,每个模N计数器接收SFQ子脉冲序列并对SFQ子脉冲序列进行周期变换输出SFQ输出脉冲序列;两比特门的第一量子比特和第二量子比特分别基于SFQ输出脉冲序列被调控,再通过调节耦合量子比特的频率进行两比特耦合强度调控,从

    一种基于压电薄膜的声表面波与超导量子比特耦合器件

    公开(公告)号:CN113839644B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202111172715.1

    申请日:2021-10-08

    Abstract: 本发明提供一种基于压电薄膜的声表面波与超导量子比特耦合器件,包括:制备于AlN压电薄膜上的透射型声表面波谐振腔,及制备于蓝宝石衬底上的超导Transmon量子比特、微波读出谐振腔、磁通偏置线及微波馈线电路,通过将透射型声表面波谐振腔与超导Transmon量子比特分别制备在AlN压电薄膜及蓝宝石衬底上,采用低损耗的蓝宝石衬底消除了压电材料对超导Transmon量子比特的弛豫,并通过第一耦合电容将透射型声表面波谐振腔与超导Transmon量子比特连接,实现两者之间的强耦合和高相干的效果,突破了体压电材料的高损耗限制,从而达到在实现声子与超导量子比特的强耦合的同时提高超导Transmon量子比特退相干时间,为最终实现微波与光量子转换的超导量子网络连接提供了可行性。

    一种磁通驱动约瑟夫森参量放大器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111953308B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202010849447.1

    申请日:2020-08-21

    Abstract: 本发明提供一种磁通驱动约瑟夫森参量放大器及其制备方法,所述制备方法包括:于衬底表面形成Nb/Al‑AlOx/Nb叠层结构;刻蚀Nb/Al‑AlOx/Nb叠层结构以形成共面波导谐振腔结构、泵浦线结构、地线结构、信号输入配线结构及泵浦输入配线结构,共面波导谐振腔结构中形成有Nb/Al‑AlOx/Nb约瑟夫森结;于上述结构表面形成绝缘层,刻蚀绝缘层以形成约瑟夫森结过孔、接地过孔、输入信号引脚过孔及泵浦输入引脚过孔;于上述结构表面形成超导薄膜层,刻蚀超导薄膜层以将约瑟夫森结过孔和接地过孔电连接,同时于接地过孔中形成接地引脚、于输入信号引脚过孔中形成输入信号引脚、于泵浦输入引脚过孔中形成泵浦输入引脚。

    一种改善超导量子器件EMC性能的器件结构与制备方法

    公开(公告)号:CN112068047B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202010962027.4

    申请日:2020-09-14

    Abstract: 本发明提供一种改善超导量子器件EMC性能的器件结构与制备方法,器件结构包括衬底、第一金属层,绝缘结构层,第一金属层及金属屏蔽壳盖之间为超导量子干涉器件的结构区,该结构区其主要包括约瑟夫森结区、势垒层、自感环路和引线结构、配线层、输入线圈、反馈线圈和引线电极等。本发明可以提高超导量子干涉器件抗干扰能力,减小超导量子干涉器件的封装体积,提高使用系统集成度。本发明的屏蔽壳仅百微米量级,其本征谐振频率和低频截止频率远高于超导量子干涉器件工作点,避免对器件的影响。此外,集成屏蔽壳采用金属层,可以损耗约瑟夫森结高频辐射,在器件阵列中增加了相邻器件之间的隔离,避免相互串扰。

    电感可调的超导量子器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112038479A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010922048.3

    申请日:2020-09-04

    Abstract: 本发明提供一种电感可调的超导量子器件及其制备方法,器件包括:衬底、金属电阻层、第一绝缘层、第一超导薄膜层、第二绝缘层和第二超导薄膜层,第一超导薄膜层被刻蚀形成超导量子器件的环路和引线结构,第二超导薄膜层被刻蚀形成约瑟夫森结区、第三绝缘层、第三超导薄膜层,其厚度小于其穿透深度,其被刻蚀形成输入线圈、第四绝缘层,其形成有第二过孔,用于连接金属电阻层和引出约瑟夫森结的顶电极、第四超导薄膜层,其被刻蚀形成配线层、反馈线圈和引线管脚。本发明将超导体动态电感引入到超导量子器件输入电感设计中,有效解决了目前几何电感带来的分布电容大、集成度低、大电感不易实现、且环路电感Ls难减小等问题。

    超导参量放大器及其制备方法
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119276234A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411360203.1

    申请日:2024-09-27

    Abstract: 本发明提供一种超导参量放大器及其制备方法,超导参量放大器包括:约瑟夫森结阵列,用于提供谐振非线性;对地电容,用于阻抗匹配;线性腔,用于相位匹配;耦合电容,用于耦合线性腔与约瑟夫森结阵列;约瑟夫森结阵列的第一端与信号源相连,用于接受泵浦信号及输入信号,第二端与对地电容第一端及耦合电容第一端相连,对地电容的第二端接地,耦合电容的第二端与线性腔的第一端相连,线性腔的第二端接地。本发明通过优化超导参量放大器的设计和制备工艺,有效改进了线性腔和耦合结构,大大扩展了超导参量放大器的频率响应范围,从而可有效提升微波量子光学和超导量子比特测量信号处理的质量。

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