[发明专利]用于超导量子位电路的低损耗架构

说明书

一种涉及结构的技术。第一表面包括谐振器的电感性元件。第二表面包括谐振器的电容性元件的第一部分和至少一个量子位。谐振器的电容性元件的第二部分在第一表面上。

技术领域

本发明总体上涉及超导结构，并且更具体地涉及用于超导量子位电路的低损耗架构。

背景技术

超导量子计算是在超导电子电路中的量子计算机的一种实现方式。量子计算研究了量子现象在信息处理和通信中的应用。这种量子计算机的基本构件是量子比特或量子位。一般而言，量子位与经典的位的相似之处在于，它是两个离散状态的系统，这两个离散状态可以是处于离散量子状态|1和|2，以及任意的叠加状态。这些离散量子状态可以是两个量子力学水平的任意集合，例如电子自旋或核自旋，或者原子、离子或分子中的一对能级。类似于通用逻辑运算，还存在一组通用的量子门，使得门的组合可以实现复杂的量子算法。量子门是逻辑门的一般化。然而，量子门描述了一个或多个量子位(给定它们的初始状态)在门被施加到它们上之后将经历的变换。

与量子位相关联的电磁能可以被存储在所谓的约瑟夫逊结中以及被存储在用于形成量子位的电容和电感性元件中。在一个示例中，为了读出量子位状态，将微波信号施加到在腔频率下耦合到量子位的微波读出腔。发射(或反射)的微波信号经过多个热隔离级和低噪声放大器，这些热隔离级和低噪声放大器需要阻挡或降低噪声并提高信噪比。在室温下测量微波信号。返回/输出微波信号的幅度和/或相位携带关于量子位状态的信息，例如量子位是处于基态、激发态还是这两种状态的叠加。

发明内容

本发明的实施例涉及一种结构。该结构的非限制性示例包括具有谐振器的电感性元件的第一表面。该结构包括具有谐振器的电容性元件的第一部分和至少一个量子位的第二表面，其中谐振器的电容性元件的第二部分在第一表面上。

本发明的实施例涉及一种形成结构的方法。形成结构的方法的非限制性示例包括将谐振器的电感性元件设置在第一表面上，并且将所述谐振器的电容性元件的第一部分和至少一个量子位设置在第二表面上，其中谐振器的电容性元件的第二部分在第一表面上。

本发明的实施例涉及一种结构。该结构的非限制性示例包括具有谐振器的电感性元件和谐振器的电容性元件的第一部分的第一表面。该结构包括具有通过总线谐振器耦合的至少两个量子位的第二表面。第二表面包括谐振器的电容性元件的第二部分。

本发明的实施例涉及一种形成结构的方法。形成该结构的方法的非限制性示例包括将谐振器的电感性元件和谐振器的电容性元件的第一部分设置在第一表面上。该方法包括在第二表面上设置通过总线谐振器耦合的至少两个量子位。第二表面包括谐振器的电容性元件的第二部分。

本发明的实施例涉及一种超导量子位电路。该超导量子位电路的一个非限制性实例包括被配置成分别耦合到量子位的读出谐振器、被配置成将量子位中的至少两个耦联在一起的一个或多个总线谐振器、包括读出谐振器的电感性元件的第一表面、以及具有量子位的第二表面。第一和第二表面是不同的电路平面。

通过本发明的技术实现了额外的技术特征和益处。本发明的各实施例和各方面在本文中得到详细描述，并且被认为是所要求保护的主题的一部分。为了更好地理解，参考详细描述和附图。

附图说明

在说明书的结尾处的权利要求中特别指出并清楚地主张了本文描述的专有权的细节。从下面结合附图的详细描述中，本发明的实施例的前述和其它特征和优点将变得显而易见，其中：

图1描绘了根据本发明的实施例的具有单独读出的两个耦合量子位的示意性电路图；

图2描绘了根据本发明实施例的量子位平面的一部分的顶视图；

图3描绘了根据本发明实施例的读出平面的一部分的顶视图；

图4描绘了根据本发明实施例的读出平面和量子位平面的一部分的截面图；