2020年10月27日|教授马丁Weides |亚历山大Stehli

超导量子电路

格拉斯哥大学的角度

量子技术是利用量子力学的原理彻底改变等领域交流,感应或计算。他们是基于量子叠加一个物理系统可能在许多配置在同一时间,和量子纠缠配对物理系统交互,这样每个系统的状态不能独立于其他组件的状态描述。这项技术已经在过去一年快速发展。今天,他们在工业的边缘部署,例如量子计算证明了现实的应用程序中。

超导量子比特的原因吗?

许多不同的硬件平台上实现量子计算机的存在。理想的特性非常长寿的量子态,大量的不同的量子门在很短的时间内执行,量子纠错,许多相互作用的量子比特可伸缩性,并被广泛使用的微波电子和控制操作在室温下!听起来太好了?嗯,超导量子电子学已经显示匹配最标准!和冷却样品到1/100^th外层空间的温度变得非常简单和现代低温恒温器!

超导量子电路是……

超导量子电路是实际应用的主要方法和量子设备和量子计算机。bob综合app官网登录良好的可伸缩性、可控制性和再现性使他们伟大的商业应用的构建块(大多数IT专业建立了研究活动),和基本的研究活动。bob综合app官网登录在全球范围内,增加量子位有生之年向工业级流程以及使制造能力与高收益和高通量是追求在过去的几年里,越来越多的快速进步。有时它一直在挑战使概述!

但你让他们如何?

我们的电路制造基于不可思议的技术发展对于复杂的半导体集成电路,如CMOS微电子设备。它需要获得微观和纳米加工设备包括洁净室设施,如我们的詹姆斯·瓦特纳米加工中心格拉斯哥大学配有共享工具光刻、刻蚀、沉积和计量芯片。通常,超导量子电路工厂需要一个蒸发工具定制样品阶段实现量子位的关键组件,约瑟夫森隧道结。最近,我们证明了长时间相干量子电路由一个更简单的方法。

我们结制造技术

超导量子比特的传统上,约瑟夫森隧道连接组合使用发射过程,因此遭受出气的抵制,并在大型晶片参数利差。金属的电极材料是有限的低熔点温度和点状蒸发源。污染物的公司,和他们的扩散,可引起明显漂移参数,结时代!

我们结制造技术能消除蒸发室的抵制。与发射技术、约瑟夫森结是完全由干蚀刻图案,通过精确的时间和控制等离子体蚀刻(牛津仪器bob平台下载手机版100年PlasmaPro眼镜蛇)。这个制造平台与沉积在升高的温度下完全兼容,以及均匀或外延材料生长。这也开启了大门更奇异的结材料和拓扑。连接的另一个活跃老化很低——清洁接口缺乏抵抗残留的结果。量子电路制造和一个伟大的一步,使基础研究和开发集成系统和复杂的产品!

参考

连贯的超导量子比特从减去结制造过程;亚历山大•Stehli Jan大卫Brehm蒂姆•Wolz保罗•Baity谢尔盖•Danilin华伦天奴Seferai, Hannes Rotzinger,阿列克谢诉乌斯季诺夫,马丁Weides;https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0023533

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