[实用新型]一种量子芯片结构

说明书

本实用新型公开了一种量子芯片结构，包括：第一平面，包括第一组接触件；第二平面，包括第二组接触件；多个连接件，被定位为保持第一平面和第二平面相对，使得第一组接触件和第二组接触件相对，每个连接件具有与第一组接触件连接的第一端部及与第二组接触件连接的第二端部；量子比特模块，包括多个量子比特，配置在第一平面或第二平面上，每个量子比特具有第一耦合端和第二耦合端；量子总线，配置在第一平面或第二平面上，且与量子比特模块位于不同的平面上，量子总线经由连接件耦合至第一耦合端；读取总线，配置在第一平面或第二平面上，读取总线耦合至第二耦合端，本实用新型量子芯片结构可以实现多量子比特的布线并且不会产生交叉干扰。

技术领域

本实用新型属于量子芯片技术领域，特别是一种量子芯片结构。

背景技术

量子计算是一门将逻辑信息编码在可以相互转化的两个量子态——量子比特(qubit)上，利用量子比特系统构建高度复杂的量子中央处理器(Quantum CPU)——量子芯片，利用量子芯片实现对存储在复杂量子态中的信息的可控编程操作——量子逻辑门与量子算法，最终实现量子信息处理过程的前沿科学。在解决一些特定的问题(比如质因数分解)上，量子计算机的运算能力以及运算速度的潜力远高于现在世界上所有经典计算机的总和。

量子芯片上通常集成了若干量子比特和以及用于对量子比特进行操作的测控线路，每个量子比特利用其十字型的电容结构分别与不同的测控线路耦合实现信号传输以及相互作用，目前构建包含一至两个qubit的量子芯片是较容易做到的，在很多物理体系中都实现了少量qubit的实现与演示。但是在量子计算机中，所使用到的qubit数目可能是数百个，数万个，甚至数亿个。同时把这么多个qubit加工在同一块量子芯片上时，无论多个qubit是采用一维链路还是二维阵列进行配置，分别与每个量子比特进行耦合的测控线路或多或少都会在平面上交叉互相干扰，其设计难度不言而喻。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种量子芯片结构，以解决现有技术中的不足，它能够提供可以避免互联布线之间产生交叉的量子芯片结构。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种量子芯片结构，其特征在于，包括：

第一平面，包括第一组接触件；

第二平面，包括第二组接触件；

多个连接件，被定位为保持所述第一平面和所述第二平面相对，使得所述第一组接触件和所述第二组接触件相对，每个所述连接件具有与所述第一组接触件连接的第一端部并且具有与所述第二组接触件连接的第二端部；

量子比特模块，包括多个量子比特，配置在所述第一平面或所述第二平面上，每个所述量子比特具有第一耦合端和第二耦合端；

量子总线，配置在所述第一平面或所述第二平面上，且与所述量子比特模块位于不同的平面上，所述量子总线经由所述连接件耦合至所述量子比特的第一耦合端；

读取总线，配置在所述第一平面或所述第二平面上，所述读取总线耦合至所述量子比特的第二耦合端。

进一步的，所述第一组接触件和所述第二组接触件均为铝制焊盘。

进一步的，所述第一平面上设有第一组凹槽，所述第一组接触件设置在所述第一组凹槽内；所述第二平面上设有第二组凹槽，所述第二组接触件设置在所述第二组凹槽内。

进一步的，所述第一平面和所述第二平面均包括由硅材料制成的基底。

进一步的，多个所述连接件在所述第一组接触件和所述第二组接触件之间垂直地延伸。

进一步的，所述连接件为超导材料制成。

进一步的，所述连接件为铟柱或银柱。