[发明专利]量子芯片封装结构及其制作方法、谐振频率的提高方法

说明书

一种量子芯片封装结构及其制作方法、谐振频率的提高方法，量子芯片封装结构包括：封装盒体，用于封装量子芯片，或者用于封装量子芯片和与量子芯片电学连接的信号扇出板；其中，在所述量子芯片与所述封装盒体之间的间隙处设置有导电柱体结构，所述导电柱体结构分别与所述量子芯片的地以及所述封装盒体的地连接；或者，在所述信号扇出板与所述封装盒体之间的间隙处设置有导电柱体结构，所述导电柱体结构分别与所述信号扇出板的地以及所述封装盒体的地连接。有效提高了空间电磁波的谐振频率，使得空间电磁波的谐振频率高于量子芯片的工作范围，能够减小或者消除缝隙产生的谐振对量子芯片/量子处理器的干扰，极大地提高了量子芯片的性能。

技术领域

本公开属于量子计算技术领域，涉及一种量子芯片封装结构及其制作方法、谐振频率的提高方法。

背景技术

在超导量子计算的实现方案中，将量子处理器与外围电路进行连接是不可缺少的一个步骤。超导量子处理器封装盒体是与量子处理器进行连接的第一级装置。

现有技术中，量子处理器/量子芯片与封装盒体之间会存在各种电磁谐振的干扰。如果封装盒体内部的空间谐振频率范围与量子处理器的工作频率范围有所重叠，会对量子处理器的工作产生极大的干扰。

因此如何全面降低或消除封装盒体内部的各种电磁谐振的干扰成为超导量子处理器封装需要解决的技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种量子芯片封装结构及其制作方法、谐振频率的提高方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种量子芯片封装结构，包括：封装盒体，用于封装量子芯片，或者用于封装量子芯片和与量子芯片电学连接的信号扇出板；其中，在所述量子芯片与所述封装盒体之间的间隙处设置有导电柱体结构，所述导电柱体结构分别与所述量子芯片的地以及所述封装盒体的地连接；或者，在所述信号扇出板与所述封装盒体之间的间隙处设置有导电柱体结构，所述导电柱体结构分别与所述信号扇出板的地以及所述封装盒体的地连接。

在本公开的一实施例中，所述导电柱体结构的数量、尺寸和分布满足：使得电磁波的腔频率大于所述量子芯片的工作频率最大值。

在本公开的一实施例中，通过仿真模拟的方式确定所述导电柱体结构的数量、尺寸和分布。

在本公开的一实施例中，多个所述导电柱体结构的分布为均匀分布或非均匀分布。

在本公开的一实施例中，多个所述导电柱体结构呈阵列形式分布。

在本公开的一实施例中，所述阵列形式分布的基本单元的形状包括如下形状的一种或其组合：三角形、矩形、五边以上的多边形、圆形、椭圆形以及不规则图形。

在本公开的一实施例中，所述导电柱体结构的截面形状包括如下形状的一组或其组合：圆形、椭圆形、三角形、包含四边形在内的多边形以及不规则图形；和/或，所述导电柱体结构沿着轴向各个截面的尺寸是一致的或者是变化的。

在本公开的一实施例中，所述导电柱体结构为：弹簧针或者金属柱。

根据本公开的另一个方面，提供了一种量子芯片封装结构的制作方法，所述制作方法包括：在加工封装盒体时，在封装盒体与量子芯片/信号扇出板相对的一面加工出与封装盒体一体化的导电柱体结构，所述导电柱体结构的加工长度确保在封装盒体封装所述量子芯片后，所述导电柱体结构分别与所述量子芯片/信号扇出板的地以及所述封装盒体的地连接。