[發明專利]一種基于非對稱環形腔的量子環形器

有效

• 申請號: 201710481900.6
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107146935B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 郭國平;楊鑫鑫;孔偉成;賈志龍;段鵬;薛光明;郭光燦
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01P1/38
• 分類號: H01P1/38
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

1.一種基于非對稱環形腔的量子環形器，其特征在于，包括兩條共面波導傳輸線、一條半波長共面波導透射腔、兩個SQUID環以及一條用于施加垂直磁場的直流偏置線；

所述SQUID環與所述半波長共面波導透射腔耦合，所述半波長共面波導透射腔再與所述兩條共面波導傳輸線耦合，構成一個四端口裝置；

所述SQUID環放在所述半波長共面波導透射腔的端口處；

所述半波長共面波導透射腔與所述量子環形器的地平面之間線寬比滿足50歐姆阻抗匹配原則，所述SQUID環由兩個超導約瑟夫森結并聯成環；

該基于非對稱環形腔的量子環形器的加工步驟包括：

在一塊潔凈的基片上，甩上光刻膠，利用紫外光刻技術，寫出環形器除了SQUID環以外的基本圖案，顯影；

在顯影后的樣品上，使用電子束蒸發沉積100nm厚的鋁，或者使用磁控濺射鍍膜在整個基片表面沉積100nm厚的鈮；

再在樣品上甩一層電子束刻蝕膠，利用eline電子束曝光，得到SQUID的圖案，顯影；

在顯影后的片子上，利用雙層斜角蒸發技術，使用電子束蒸發得到SQUID的結構，注意，SQUID必須要用鋁加工；

使用劃片機切割，完成環形器成品的加工。

2.根據權利要求1所述的基于非對稱環形腔的量子環形器，其特征在于，所述直流偏置線緊挨所述半波長共面波導透射腔。

3.根據權利要求2所述的基于非對稱環形腔的量子環形器，其特征在于，所述半波長共面波導透射腔形狀為矩形、圓形或者多邊形結構。

4.根據權利要求1至3任一項所述的基于非對稱環形腔的量子環形器，其特征在于，該量子環形器的整體尺寸小于5mm×5mm，其電路結構均使用超導材料加工制備，并集成在量子芯片中。