[發明專利]量子計算組件

在審

• 申請號: 201680089714.1
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN109791924A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: J.M.羅伯茨;R.皮拉里塞蒂;N.K.托馬斯;H.C.喬治;J.S.克拉克;A.A.埃爾舍比尼
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/16;H01L25/11;H01L29/12;H01L29/775
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭瑾彤;劉春元

本文公開了量子計算組件以及相關的計算設備和方法。例如，在一些實施例中，一種量子計算組件可以包括：用于生成多個量子位的量子器件管芯；用于控制所述量子器件管芯的操作的控制電路管芯；以及基板；其中，量子器件管芯和控制電路管芯被設置在基板上。

背景技術

量子計算指的是與使用量子力學現象來操縱數據的計算系統有關的研究領域。這些量子力學現象——諸如疊加（其中量子變量可以同時存在于多個不同狀態中）和糾纏（其中多個量子變量具有與它們在空間或時間上的距離無關的相關狀態）——在經典計算世界中不具有類似物，并且因此不能夠利用經典計算設備來實現。

附圖說明

將通過結合附圖進行的以下詳細描述來容易地理解實施例。為了便于該描述，相同的附圖標記標明相同的結構元素。以示例的方式而非以限制的方式在附圖的各圖中例示實施例。

圖1-3是根據各種實施例的量子點器件的剖視圖。

圖4-33例示了根據各種實施例的量子點器件的制造中的各種示例階段。

圖34-36是根據各種實施例的另一量子點器件的剖視圖。

圖37-39是根據各種實施例的可以被用在量子點器件中的量子阱堆疊的各種示例的剖視圖。

圖40-46例示了根據各種實施例的可以被用在量子點器件中的示例基部/鰭部布置。

圖47-49是根據各種實施例的量子點器件的剖視圖。

圖50-71例示了根據各種實施例的量子點器件的制造中的各種示例階段。

圖72是根據各種實施例的示例量子點器件的剖視圖。

圖73是根據各種實施例的圖72的量子點器件的制造中的替換示例階段的剖視圖。

圖74例示了根據各種實施例的具有以二維陣列布置的多個溝槽的量子點器件的實施例。

圖75例示了根據各種實施例的具有在量子阱堆疊上的單個溝槽中的多組柵極的量子點器件的實施例。

圖76-79例示了根據各種實施例的量子點器件的制造中的各種替換階段。

圖80是根據各種實施例的具有多個互連層的量子點器件的剖視圖。

圖81是根據各種實施例的量子點器件封裝的剖視圖。

圖82A和82B是可以包括本文中公開的任何量子點器件的晶片和管芯的頂視圖。

圖83是可以包括本文中公開的任何量子點器件的器件組件的側面剖視圖。

圖84是根據各種實施例的制造量子點器件的例示性方法的流程圖。

圖85-86是根據各種實施例的操作量子點器件的例示性方法的流程圖。

圖87是根據各種實施例的包括本文中公開的任何量子點器件的示例量子計算設備的框圖。

具體實施方式

本文公開了量子計算組件以及相關的計算設備和方法。例如，在一些實施例中，一種量子計算組件可以包括：用于生成多個量子位的量子器件管芯；用于控制所述量子器件管芯的操作的控制電路管芯；以及基板；其中，所述量子器件管芯和所述控制電路管芯被設置在所述基板上。

在本文中公開的量子點器件可以使得能夠形成量子點以用作量子計算設備中的量子比特（“量子位”），以及控制這些量子點以實行量子邏輯運算。不同于先前的用于量子點形成和操縱的方法，在本文中公開的量子點器件的各種實施例提供量子點的強空間定位（以及因此對量子點相互作用和操縱的良好控制）、在被包括在器件中的量子點的數目方面的良好可擴縮性、和/或在構成與量子點器件的電連接以將量子點器件集成在更大計算設備中的方面的設計靈活性。