[發明專利]使用電介質減薄來減少量子設備中的表面損耗和雜散耦合

有效

• 申請號: 201580085786.4
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN109313726B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 安東尼·愛德華·梅格蘭特
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06N20/00
• 分類號: G06N20/00;H10N60/01;H10N60/80
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

1.一種量子設備，包括：

襯底，所述襯底具有襯底電介質常數；以及

布置在所述襯底的表面上的至少三個共面結構，所述至少三個共面結構中的每個共面結構包括超導體，

其中，在所述至少三個共面結構中的第一共面結構與第二共面結構之間的第一有效電介質常數大于第一閾值，所述第二共面結構是所述第一共面結構的最靠近的相鄰者，

在所述至少三個共面結構中的所述第一共面結構與第三共面結構之間的第二有效電介質常數小于第二閾值，所述第三共面結構是所述第一共面結構的下一個最靠近的相鄰者，所述第二閾值小于所述第一閾值，并且

其中，所述第一有效電介質常數包括所述襯底電介質常數和環境區域的電介質常數的第一加權平均值，并且所述第二有效電介質常數包括所述襯底電介質常數和所述環境區域的電介質常數的第二加權平均值，所述環境區域與所述襯底相鄰并且是在所述襯底外部而不是在所述襯底內部，并且

其中，所述環境區域的電介質常數對所述第二有效電介質常數的貢獻大于所述環境區域的電介質常數對所述第一有效電介質常數的貢獻。

2.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述環境區域包括真空。

3.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述襯底包括硅。

4.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述襯底包括藍寶石。

5.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述超導體包括鋁。

6.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述超導體包括鈮。

7.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述至少三個共面結構中的至少一個共面結構包括對應的量子位。

8.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述至少三個共面結構呈一維陣列排列。

9.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述至少三個共面結構中的至少一個共面結構包括交指型電容器的對應臂。

10.根據權利要求1所述的量子設備，其中，所述第一共面結構與所述第二共面結構間隔第一間隙，以及所述第二共面結構與所述第三共面結構間隔第二間隙。

11.一種量子設備，包括：

襯底；以及

布置在所述襯底的第一表面上的至少三個共面結構，所述至少三個共面結構中的每個共面結構包括超導體，

其中，在所述至少三個共面結構中的第一共面結構與第二共面結構之間的第一有效電介質常數大于第一閾值，所述第二共面結構是所述第一共面結構的最靠近的相鄰者，

在所述至少三個共面結構中的所述第一共面結構與第三共面結構之間的第二有效電介質常數小于第二閾值，所述第三共面結構是所述第一共面結構的下一個最靠近的相鄰者，

所述第二閾值小于所述第一閾值，

其中，環境區域的電介質常數對所述第二有效電介質常數的貢獻大于所述環境區域的電介質常數對所述第一有效電介質常數的貢獻，所述環境區域與所述襯底相鄰并且是在所述襯底外部而不是在所述襯底內部，并且

其中，所述至少三個共面結構中的至少一個共面結構包括對應的共面波導。

12.根據權利要求11所述的量子設備，其中，所述環境區域與所述襯底的第二表面相鄰，其中所述第二表面是所述襯底的與所述第一表面相反的一側。