文章目录

1 发展趋势

2 超导量子电路系统结构

2.1 量子硬件

2.2 运行环境

2.3 测控系统

3 材料退相干机理分析

3.1 二能级缺陷

3.2 磁性杂质

3.3 准粒子

4 芯片制备技术

4.1 比特结构

4.2 材料选择

4.3 材料制备

4.4 超导隧穿结

4.5 集成封装

4.6 量子极限放大器

5 量子算法

6 结论与讨论

文章摘要:超导量子电路由超导的电容、电感、约瑟夫森结、传输线构成,在超低温下表现出宏观量子效应.由于超导体自身的耗散极低,超导量子电路的一个重要应用研究方向是具有长相干时间的超导量子比特.超导量子电路沿用了传统集成电路的微纳米制造工艺,包含多个超导量子比特的芯片也能进行规模化加工和封装.但是,在超导量子电路的结构设计、材料制备、芯片制造、工作环境等各个环节都会引入耗散通道,限制了超导量子比特的相干性.从微观机理上分析,这其中大部分通道都与量子电路材料及表界面相关,因此从材料和工艺出发,全方位探索高质量超导量子电路的制备是进一步推进其应用的必然趋势.

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