[发明专利]超导量子电路及其制备方法

权利要求书

1.一种超导量子电路，其包括量子比特和耦合至所述量子比特的至少一个阶跃阻抗谐振腔，所述阶跃阻抗谐振腔包括第一传输线和第二传输线，所述第一传输线的特征阻抗不同于所述第二传输线的特征阻抗，其中，所述至少一个阶跃阻抗谐振腔用作读出谐振腔，所述读出谐振腔的一端通过一个电容耦合至所述量子比特，另一端通过另一电容耦合至读出传输线或者带通滤波器。

2.根据权利要求1所述的超导量子电路，其中，所述至少一个阶跃阻抗谐振腔还用作耦合谐振腔和/或存储谐振腔。

3.根据权利要求2所述的超导量子电路，其中，所述量子比特还耦合至另一个用作存储谐振腔的阶跃阻抗谐振腔。

4.根据权利要求2所述的超导量子电路，其中，多个所述量子比特通过用作耦合谐振腔的阶跃阻抗谐振腔彼此耦合。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的超导量子电路，其中，所述第一传输线和所述第二传输线分别由超导薄膜材料制备。

6.根据权利要求5所述的超导量子电路，其中，所述第一传输线和所述第二传输线设置在低介电损耗的绝缘介质衬底上。

7.一种超导量子电路的制备方法，包括：

步骤一：在绝缘介质衬底上制备超导材料导电层；

步骤二：基于所述超导材料导电层制备阶跃阻抗谐振腔，所述阶跃阻抗谐振腔包括第一传输线和第二传输线，所述第一传输线的特征阻抗不同于所述第二传输线的特征阻抗；

步骤三：将所述阶跃阻抗谐振腔与量子比特耦合以制备超导量子电路其中，所述阶跃阻抗谐振腔用作读出谐振腔，所述读出谐振腔的一端通过一个电容耦合至所述量子比特，另一端通过另一电容耦合至读出传输线或者带通滤波器。

8.根据权利要求7所示的超导量子电路的制备方法，其中，所述绝缘介质衬底为蓝宝石衬底，以及所述超导材料导电层为铝、铌、氮化铌、氮化钛或铌钛氮薄膜层。