[发明专利]用于量子应用的具有受控阻抗和减少和/或减轻串扰的印刷电路板到电介质层的过渡

说明书

提供了用于量子应用的具有受控阻抗和减少和/或减轻的串扰的印刷电路板与电介质层之间的过渡。一种量子器件可以包括在电介质基板上的微波量子电路和包括通孔的印刷电路板，该通孔包括传输线。印刷电路板的传输线和微波量子电路的传输线之间的引线键合将微波量子电路可操作地耦合到印刷电路板。通孔包括定义的特性阻抗。引线键合提供了印刷电路板和微波量子电路之间的微波信号连接。

背景

当在传输线(或系统)的第一电路或第一通道上传输的信号在第二电路或第二通道中产生意料之外的物质冲击时，会发生电子设备中的串扰。串扰可能是由一个或多个相邻电路中影响第二通信信号的第一通信信号的电场或磁场引起的。对于超级计算设备(例如，串扰容限高度敏感的地方)，串扰的影响会显着增加损坏信号的风险，并可能导致不可预测的电路行为和/或错误的电路行为。

当使用超级计算技术设备时，可以观察到潜在的串扰影响的几个特定部分。这些部分可以包括器件封装，例如印刷电路板(PCB)，电介质基板(DIE)上的量子芯片电介质层和/或将封装连接到量子芯片电介质层的引线键合。引线键合在物理上可以非常接近于相邻的引线键合，并且因此可以由于电磁干扰和/或电压泄漏而增加相邻引线键合信号的失真和/或串扰。

与量子(例如，超导)应用相关的问题是利用引线键合将印刷电路板线连接至电介质层上的芯片组件，电介质基板上的传输线和/或不同电介质基板上的传输线。此外，量子位数量的增加具有彼此紧邻的所需连接(例如，引线键合)的数量的相应增加。这会在近引线键合之间引入不希望的交叉通信(例如，串扰(crosstalk)或串扰(xtalk))。另外，从印刷电路板到电介质层的组件和/或传输线的过渡不能保持特征阻抗连续性。

发明内容

以下给出了概述，以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。该概述并非旨在标识关键或重要元素，也不旨在描述特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中是器件、系统、方法、计算机实施的方法、装置和/或计算机程序产品，其有助于用于量子应用的具有受控阻抗并减少和/或减轻串扰的印刷电路板到电介质层的过渡。

根据一个实施例，一种量子器件可以包括在电介质基板上的微波量子电路和包括通孔的印刷电路板，所述通孔包括传输线。所述印刷电路板的所述传输线和所述微波量子电路的传输线之间的引线键合可操作地将所述微波量子电路耦合到所述印刷电路板。此外，所述通孔可以包括定义的特征阻抗。这种量子器件的优点在于，可以将通孔设计为定义的阻抗，从而可以保持特征阻抗连续性。

在一些示例中，电介质基板可以形成在所述印刷电路板上。在其他示例中，所述电介质基板可以至少部分地形成在所述印刷电路板内部。在其他示例中，该器件可以包括支撑所述印刷电路板和所述电介质基板的盖。这种量子器件的优点在于，所述引线键合的长度基于所述通孔和所述电介质基板之间的距离，这提供了较短的引线键合，因此，由于串扰与引线键合的长度成正比，因此可以减少和/或减轻串扰。

根据一个实施例，提供了一种方法，该方法可以包括用传输线填充印刷电路板中的通孔。通孔可以包括定义的特征阻抗。此外，该方法可以包括经由所述印刷电路板的所述传输线和所述微波量子电路的传输线之间的引线键合将所述印刷电路板可操作地耦合到电介质基板上的微波量子电路。这种方法的优点在于，可以将通孔设计为定义的特征阻抗，该特征阻抗可以保持特征阻抗连续性。

在一些示例中，将印刷电路板可操作地耦合到微波量子电路可以包括将一定长度的引线键合附接到印刷电路板和微波量子电路。可以根据通孔的第一位置和微波量子电路的第二位置来确定长度。这种方法的优点是信号串扰与引线键合的长度直接相关。因此，控制第一位置和第二位置的放置可以减小引线键合的长度，从而可以减少和/或减轻串扰。