约瑟夫森结、量子电路、量子芯片以及量子计算机制造技术

技术编号:44627014 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-17 18:23
本技术公开了一种约瑟夫森结、量子电路、量子芯片以及量子计算机。约瑟夫森结形成于衬底上,衬底具有第一区域和位于第一区域两侧的第二区域和第三区域,约瑟夫森结包括:从第二区域延伸至第一区域的第一超导板以及从第三区域延伸至第一区域第二超导板,第一超导板与第二超导板在第一区域至少部分交叠形成第一结区,且在第一结区夹设有势垒层;与第二区域的第一超导板连接的第一超导带以及与第三区域的第二超导板连接的第二超导带,第一超导带和第二超导带均避开第一区域。本技术能够取消约瑟夫森结的面积与超导带的宽度的关联性,使约瑟夫森结的结区面积设计更为灵活,不需考虑超导带的宽度的影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及量子信息,特别是涉及一种约瑟夫森结、量子电路、量子芯片以及量子计算机


技术介绍

1、在超导量子芯片中,约瑟夫森结(josephson junction)是由两条超导带交叠而成,交叠区域夹以某种很薄的势垒层。约瑟夫森结的面积为两条超导带的交叠面积,因此,在势垒层厚度不变的情况下,如果要扩大约瑟夫森结的面积,就增大超导带的宽度。然而,超导带只有一部分用来形成约瑟夫森结,其他部分是作为传输线路,超导带的宽度增大后,传输线路的宽度也增大,对于高度集成要求的量子芯片而言,传输线路增大意味着需要占据较大的布线空间。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种约瑟夫森结、量子电路、量子芯片以及量子计算机,以解决现有技术中改变约瑟夫森结的面积会影响传输线路的宽度的问题,能够取消约瑟夫森结的面积与超导带的宽度的关联性。

2、为解决上述技术问题,本技术提供一种约瑟夫森结,形成于衬底上,所述衬底具有第一区域和位于所述第一区域两侧的第二区域和第三区域,所述约瑟夫森结包括:

3、从所述第二区域延伸至所述第一区域的第一超导板以及从所述第三区域延伸至所述第一区域第二超导板,所述第一超导板与所述第二超导板在所述第一区域至少部分交叠形成第一结区,且在所述第一结区夹设有势垒层;

4、与所述第二区域的第一超导板连接的第一超导带以及与所述第三区域的第二超导板连接的第二超导带,所述第一超导带和所述第二超导带均避开所述第一区域。

5、优选的,所述第一结区的面积大于所述第一超导带与所述第二超导带的线宽乘积。

6、优选的,所述第一区域与所述第二区域的交界线平行于所述第一区域与所述第三区域的交界线。

7、优选的,所述第一超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

8、优选的,所述第二超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

9、优选的,所述第二超导带垂直于所述第一区域与所述第三区域的交界线。

10、优选的,所述第一超导板位于所述第二超导板上方,且所述第一超导板的厚度大于所述第二超导板的厚度。

11、为解决上述技术问题,本技术还提供一种量子电路,包括前述任一种所述的约瑟夫森结以及第三超导带,所述第三超导带与所述第一超导带交叠形成第二结区,且所述第二结区夹设有势垒层,所述第二结区的面积小于所述第一结区的面积。

12、为解决上述技术问题,本技术还提供一种量子芯片,包括前述任一种所述的约瑟夫森结,或者前述的量子电路。

13、为解决上述技术问题,本技术还提供一种量子计算机,包括前述的量子芯片。

14、区别于现有技术的情况,本技术提供的约瑟夫森结包括至少部分交叠形成结区的第一超导板和第二超导板,第一超导带和第二超导带分别连接第一超导板和第二超导板,并且均避开结区,由于第一超导带和第二超导带的宽度不对结区的面积带来影响,结区的面积只由第一超导板和第二超导板决定,从而能够取消约瑟夫森结的面积与超导带的宽度的关联性,使约瑟夫森结的结区面积设计更为灵活,不需考虑超导带的宽度的影响。

15、本技术提供的量子电路、量子芯片和量子计算机包括前述的约瑟夫森结,与前述的约瑟夫森结属于同一专利技术构思,因此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,形成于衬底上,其特征在于,所述衬底具有第一区域和位于所述第一区域两侧的第二区域和第三区域,所述约瑟夫森结包括:

2.根据权利要求1所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一结区的面积大于所述第一超导带与所述第二超导带的线宽乘积。

3.根据权利要求1所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一区域与所述第二区域的交界线平行于所述第一区域与所述第三区域的交界线。

4.根据权利要求3所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

5.根据权利要求4所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第二超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

6.根据权利要求4所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第二超导带垂直于所述第一区域与所述第三区域的交界线。

7.根据权利要求1所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一超导板位于所述第二超导板上方,且所述第一超导板的厚度大于所述第二超导板的厚度。

8.一种量子电路,其特征在于,包括权利要求1至7任一项所述的约瑟夫森结以及第三超导带,所述第三超导带与所述第一超导带交叠形成第二结区,且所述第二结区夹设有势垒层,所述第二结区的面积小于所述第一结区的面积。

9.一种量子芯片,其特征在于,包括权利要求1至7任一项所述的约瑟夫森结,或者权利要求8所述的量子电路。

10.一种量子计算机,其特征在于,包括权利要求9所述的量子芯片。

...

【技术特征摘要】

1.一种约瑟夫森结,形成于衬底上,其特征在于,所述衬底具有第一区域和位于所述第一区域两侧的第二区域和第三区域,所述约瑟夫森结包括:

2.根据权利要求1所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一结区的面积大于所述第一超导带与所述第二超导带的线宽乘积。

3.根据权利要求1所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一区域与所述第二区域的交界线平行于所述第一区域与所述第三区域的交界线。

4.根据权利要求3所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第一超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

5.根据权利要求4所述的约瑟夫森结,其特征在于,所述第二超导带平行于所述第一区域与所述第二区域的交界线。

6.根据权...

【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:

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