[实用新型]一种量子芯片及量子计算机

说明书

本申请公开了一种量子芯片及其制备方法、量子计算机，属于量子计算技术领域。量子芯片，包括：位于第一表面的超导量子干涉装置；以及，位于第二表面且一端接地的磁通调控信号线，所述磁通调控信号线的一段形成线圈，且所述线圈与所述超导量子干涉装置耦合以调控所述超导量子干涉装置的磁通量。所述磁通调控信号线的一段形成线圈可以增强Z控制线与squid的互感，在squid区域产生较大的磁通量，且所述线圈与所述超导量子干涉装置耦合，从而提高等电流情况下通过squid区域的磁通量，达到有效调控量子比特频率的目的。

技术领域

本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算技术领域，特别地，本申请涉及一种量子芯片及其制备方法、量子计算机。

背景技术

位于量子芯片上的量子比特是执行量子计算的基本单元，通过改变量子比特的频率可以调整量子比特性能，从而实现一系列的操作。其中，可以通过在频率调控线(Z-control line，又称Z控制线或磁通调控信号线)上施加电流信号产生的磁场，调整在squid区域产生相应的磁通量，从而实现量子比特的频率调控，该磁通量的大小正比于Z控制线上施加的电流，以及Z控制线对squid区域的互感。随着量子芯片的规模化，集成扩展的量子比特的数量越来越多，Z控制线与squid的耦合调控的可靠性也愈发重要。

实用新型内容

本申请提供了一种量子芯片及量子计算机，在本申请的方案中，Z控制线与squid耦合的可靠性较高。

本申请的一个实施例提供了一种量子芯片，包括：位于第一表面的超导量子干涉装置；以及，位于第二表面且一端接地的磁通调控信号线，所述磁通调控信号线的一段形成线圈，且所述线圈与所述超导量子干涉装置耦合以调控所述超导量子干涉装置的磁通量。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述线圈在所述第一表面正投影的区域覆盖所述超导量子干涉装置。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述第一表面由第一衬底限定，所述第二表面由第二衬底限定，所述第一衬底和所述第二衬底互连且所述第一表面和所述第二表面对置。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述一段按照下列形状绕制形成所述线圈：矩形、圆形、三角形之一，或者矩形、圆形、三角形之一的一部分。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述线圈包括多匝。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述一段沿着输入端至接地端的方向由外向内绕制形成所述线圈。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，在所述线圈的内部的一端通过空气桥跨接至所述线圈的外部接地。

如上所述的量子芯片，在一些实施方式中，所述磁通调控信号线包括连通的所述一段和其余段，所述一段沿着输入端至接地端的方向由内向外绕制形成所述线圈，且所述线圈通过空气桥跨接在所述其余段上。

本申请的另一个实施例提供了一种量子计算机，包括如上所述的量子芯片。

本申请的还有一个实施例提供了一种量子芯片的制备方法，包括如下的步骤：形成超导量子干涉装置于第一表面；以及，形成一端接地的磁通调控信号线于第二表面，所述磁通调控信号线的一段形成线圈，且所述线圈与所述超导量子干涉装置耦合以调控所述超导量子干涉装置的磁通量。

与现有技术相比，本申请提供的量子芯片包括位于第一表面的超导量子干涉装置，以及位于第二表面且一端接地的磁通调控信号线，所述磁通调控信号线的一段形成线圈，且所述线圈与所述超导量子干涉装置耦合以调控所述超导量子干涉装置的磁通量。所述磁通调控信号线的一段形成线圈可以增强磁通调控信号线与超导量子干涉装置的互感，在超导量子干涉装置的区域产生较大的磁通量，且所述线圈与所述超导量子干涉装置这种结构下的耦合可以提高等电流情况下通过超导量子干涉装置的磁通量，达到有效调控量子比特频率的目的。

附图说明