约瑟夫森结器件、约瑟夫森结电路以及超导量子芯片制造技术

技术编号:44262987 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-14 22:07
本技术公开了一种约瑟夫森结器件、约瑟夫森结电路以及超导量子芯片。约瑟夫森结器件包括:第一超导板,形成于衬底上,具有相对预设方向倾斜的第一边缘以及与预设方向垂直的第二边缘;第二超导板,位于第一超导板上,与第一超导板之间具有绝缘层;第三超导板,形成于衬底上,与第一超导板绝缘,具有位于第一边缘外侧的第一部分、位于第二边缘外侧的第二部分以及连接第一部分和第二部分的第三部分;其中,第二超导板与第一部分在第一边缘处连接、与第二部分在第二边缘处分离。本技术能够避免约瑟夫森结与外部电路断连情况的发生。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及量子芯片,特别是涉及一种约瑟夫森结器件、约瑟夫森结电路以及超导量子芯片


技术介绍

1、约瑟夫森结是一种三层薄膜构成的结构,该结构由两层超导金属膜,如铌膜或者铝膜,中间夹一层势垒层(通常是一层很薄的氧化膜),形成s(超导体)—i(半导体或绝缘体)—s(超导体)的三层结构,通过调节两层超导金属膜的重叠面积,就可以调节约瑟夫森结结区的面积,进而调节约瑟夫森结的电阻。

2、约瑟夫森结通常形成在衬底上,约瑟夫森结的信号通过上层超导金属膜传输到外部电路,当两层超导金属膜不是完全重叠时,上层的超导金属膜会有一部分形成在衬底上。由于下层的超导金属膜与衬底具有高度差,而上层超导金属膜通常采用倾斜蒸镀的方式制备,如果上层超导金属膜的厚度小于下层超导金属膜的厚度,常常出现上层超导金属膜位于下层超导金属膜上的部分与位于衬底上的部分在下层超导金属膜背向蒸镀方向的一侧断路的情况,这就导致约瑟夫森结与外部电路断连,无法传输信号。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种约瑟夫森结器件、约瑟夫森结电路以及超导量子芯片,以解决现有技术中约瑟夫森结与外部电路断连的问题,能够避免约瑟夫森结与外部电路断连情况的发生。

2、为解决上述技术问题,本技术提供一种约瑟夫森结器件,包括:

3、第一超导板,形成于衬底上,具有相对预设方向倾斜的第一边缘以及与所述预设方向垂直的第二边缘;

4、第二超导板,位于所述第一超导板上,与所述第一超导板之间具有绝缘层;

5、第三超导板,形成于所述衬底上,与所述第一超导板绝缘,具有位于所述第一边缘外侧的第一部分、位于所述第二边缘外侧的第二部分以及连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分;

6、其中,所述第二超导板与所述第一部分在所述第一边缘处连接、与所述第二部分在所述第二边缘处分离。

7、优选的,所述绝缘层完全包覆所述第一超导板。

8、优选的,所述第二超导板与所述第一部分通过超导连接部连接。

9、优选的,所述超导连接部呈斜坡形,且所述超导连接部在所述预设方向上从所述第一部分向所述第二超导板爬坡。

10、优选的,所述超导连接部分别连接所述第一部分上表面以及所述第二超导板的侧壁。

11、优选的,所述第一边缘与所述第二边缘为相邻的两条边缘。

12、优选的,所述第一边缘与所述第二边缘组成的内角为锐角。

13、优选的,所述第一超导板的形状为直角梯形,所述第一边缘为直角梯形的斜边。

14、为解决上述技术问题,本技术还提供一种约瑟夫森结电路,包括前述任一种的约瑟夫森结器件以及位于所述衬底上的第一超导条带和第二超导条带,所述第一超导条带沿垂直所述预设方向的方向连接所述第一超导板,所述第二超导条带沿所述预设方向连接所述第二部分。

15、为解决上述技术问题,本技术还提供一种超导量子芯片,包括前述任一种的约瑟夫森结器件,或者前述的约瑟夫森结电路。

16、区别于现有技术的情况,本技术提供的约瑟夫森结器件具有第一超导板、第二超导板和第三超导板,第一超导板具有相对预设方向倾斜的第一边缘和与预设方向垂直的第二边缘,第二超导板只重叠在第一超导板上,第三超导板与第一超导板绝缘,并且仅在第一边缘处与第二超导板连接,由于第一边缘设计为斜边,更容易实现第二超导板和第三超导板的连接,约瑟夫森结的信号可以经由第三超导板传输到外部电路,从而能够避免约瑟夫森结与外部电路断连情况的发生。

17、本技术提供的约瑟夫森结电路以及超导量子芯片包括前述的约瑟夫森结器件,与前述的约瑟夫森结器件属于同一专利技术构思,具有相同的技术效果,此处不再赘述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种约瑟夫森结器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述绝缘层完全包覆所述第一超导板。

3.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第二超导板与所述第一部分通过超导连接部连接。

4.根据权利要求3所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述超导连接部呈斜坡形,且所述超导连接部在所述预设方向上从所述第一部分向所述第二超导板爬坡。

5.根据权利要求3所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述超导连接部分别连接所述第一部分的上表面以及所述第二超导板的侧壁。

6.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第一边缘与所述第二边缘为相邻的两条边缘。

7.根据权利要求6所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第一边缘与所述第二边缘组成的内角为锐角。

8.根据权利要求6所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第一超导板的形状为直角梯形,所述第一边缘为直角梯形的斜边。

9.一种约瑟夫森结电路,其特征在于,包括根据权利要求1至8任一项所述的约瑟夫森结器件以及位于所述衬底上的第一超导条带和第二超导条带,所述第一超导条带沿垂直所述预设方向的方向连接所述第一超导板,所述第二超导条带沿所述预设方向连接所述第二部分。

10.一种超导量子芯片,其特征在于,包括根据权利要求1至8任一项所述的约瑟夫森结器件,或者根据权利要求9所述的约瑟夫森结电路。

...

【技术特征摘要】

1.一种约瑟夫森结器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述绝缘层完全包覆所述第一超导板。

3.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第二超导板与所述第一部分通过超导连接部连接。

4.根据权利要求3所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述超导连接部呈斜坡形,且所述超导连接部在所述预设方向上从所述第一部分向所述第二超导板爬坡。

5.根据权利要求3所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述超导连接部分别连接所述第一部分的上表面以及所述第二超导板的侧壁。

6.根据权利要求1所述的约瑟夫森结器件,其特征在于,所述第一边缘与所述第二边缘为相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名贾志龙
申请(专利权)人:本源量子计算科技合肥股份有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1