| Martin Weides教授| Alexander Stehli

超导量子电路

来自格拉斯哥大学的观点

量子技术正在利用量子力学的原理给通信、传感或计算等领域带来革命性的变化。它们基于量子叠加，一个物理系统可能同时处于多种构型，量子纠缠配对的物理系统相互作用，使得每个系统的状态无法独立于其他系统的状态进行描述。这项技术在去年得到了快速发展。如今，它们正处于工业部署的边缘，例如，在量子计算方面的实际应用已经得到证实。

为什么是超导量子比特?

实现量子计算机的硬件平台多种多样。理想的量子状态应该具有非常长的寿命，在短时间内执行大量不同的量子门，量子误差校正，可扩展到许多相互作用的量子位，并由广泛使用的微波电子学控制和在室温下操作!听起来太好了?超导量子电子学已经被证明符合大多数标准!将样品冷却到1/100^th外层空间的温度已经变得非常简单的现代低温器!

超导量子电路是……

超导量子电路是量子设备和量子计算机在现实世界中应用的主要途径。万博电脑网页版登录它们良好的可扩展性、可控性和可再现性使它们成为商业应用(大多数IT专业已经建立了研究活动)和基础研究活动的重要组成部分。万博电脑网页版登录在过去的几年里，在全球范围内，提高量子比特的寿命以及使制造能力向工业级别的高产量和高通量流程发展，并取得了越来越快的进展。有时候，保持一个整体是很有挑战性的!

但是怎么做呢?

我们的电路制造基于复杂集成半导体电路的不可思议的技术发展，如CMOS微电子器件。它需要使用微和纳米制造设施，包括洁净室设施，如我们的詹姆斯瓦特纳米制造中心格拉斯哥大学可共用光刻、蚀刻、沉积、芯片计量等工具。通常，超导量子电路fab需要一个蒸发工具和一个定制的样品级来实现量子位的关键组件，约瑟夫森隧道结。最近，我们演示了用更简单的方法制作的长相干量子电路。

我们的接头制造技术

传统的超导量子比特Josephson隧道结是采用提离工艺制备的，因此会受到电阻脱气和参数在大晶圆上扩散的影响。电极材料仅限于具有较低熔点温度和点状蒸发源的金属。污染物的加入和它们的扩散，会导致参数、结龄的显著漂移!

我们的连接制造技术消除了蒸发室的阻力。与发射技术相比，约瑟夫森结仅通过干法蚀刻——通过蚀刻等离子体的精确计时和控制(在我们的牛津仪器上)实现狗万正网地址PlasmaPro 100眼镜蛇)．这种制造平台完全兼容高温沉积，以及均匀或外延材料生长。这也为更奇异的结材料和拓扑打开了大门。另一个好处是极低的结老化-一个干净的界面没有抗蚀剂残留的结果。量子电路制造的一大进步，使集成系统和复杂产品的基础研究和开发成为可能!

参考

减法结制造过程中的相干超导量子位Alexander Stehli, Jan David Brehm, Tim Wolz, Paul Baity, Sergey Danilin, Valentino Seferai, Hannes Rotzinger, Alexey V. Ustinov, Martin Weides;https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0023533

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