[發明專利]一種液態金屬量子處理器

有效

• 申請號: 201810305315.5
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108629421B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 王倩;于洋;劉靜
• 申請（專利權）人: 北京夢之墨科技有限公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種液態金屬量子處理器，包括：含有液態金屬結的電流閉合路徑，所述液態金屬結由至少一個基本結構單元組成，所述基本結構單元為液態金屬?絕緣層?液態金屬。本發明提供的液態金屬量子處理器是一種新型的基于液態金屬柔性材料的新概念宏觀液態金屬量子處理器，其中液態金屬結相比于傳統的由固體金屬材料制成的約瑟夫森結，更易于切割、變形，降低液態金屬量子處理器的生產成本，為智能化量子處理提供更高的靈活度。

技術領域

本發明涉及量子計算領域，尤其涉及一種液態金屬量子處理器。

背景技術

近年來，結合固態電路和超導技術優勢的超導量子處理器成為研究熱點。量子計算的基本處理單元是量子比特，通過對量子態的調控,可以完成復雜的計算和信息處理。

目前已經提出多種實現量子比特的方法,包括核磁共振、離子阱、量子點、光學腔和超導電子器件等。在超導量子處理器中組成量子比特的基本元件是約瑟夫森結，該元件是兩塊超導體中間有一層很薄的絕緣層，該絕緣層成為一個勢壘,電子能夠隧穿過該勢壘形成超導電流。

但是約瑟夫森結是一種固體器件，制造精度要求極高，中間層厚度不易靈活調整，整個器件的形狀無法變形、分割，一旦制備出來，一般只能按其特定結構實現對應功能，在應用上會受到一定限制。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種液態金屬量子處理器，包括：含有液態金屬結的電流閉合路徑，其中液態金屬結相較傳統的約瑟夫森結為柔性結構，更易于切割、變形，使液態金屬量子處理器的制造和應用更靈活方便。

本發明提供的一種液態金屬量子處理器，包括：含有液態金屬結的電流閉合路徑，所述液態金屬結由至少一個基本結構單元組成，所述基本結構單元為液態金屬-絕緣層-液態金屬。

上述技術方案中，液態金屬結的基本結構單元為“液態金屬-絕緣層-液態金屬”，與現有的由固體材料構成的約瑟夫森結“超導體-絕緣體-超導體”相比，用液態金屬替代了固體超導體，使得液態金屬結為柔性結構，易于切割、變形，使液態金屬量子處理器的制造和應用更靈活方便。

優選地，所述絕緣層為液膜、液態金屬氧化膜、液態金屬化合物中的一種或多種。

優選地，所述基本結構單元為液態金屬微納米顆粒-絕緣層-液態金屬微納米顆粒。

優選地，所述液態金屬微納米顆粒的直徑為1nm～10μm，更優選為10nm～1μm。

優選地，所述液態金屬結由液態金屬微納米顆粒浸沒在液體中形成。

優選地，所述液體為水性溶液、橄欖油或有機溶劑，更優選為水。

優選地，所述液體中加入表面活性劑，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性表面活性劑。

優選地，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。

優選地，所述液態金屬為鎵、銦、錫、鎵銦合金、鎵銦錫合金、鎵錫合金、鎵鋅合金、鎵銦鋅合金、鎵錫鋅合金、鎵銦錫鋅合金、鎵錫鎘合金、鎵鋅鎘合金、鉍銦合金、鉍錫合金、鉍銦錫合金、鉍銦鋅合金、鉍錫鋅合金、鉍銦錫鋅合金、錫鉛合金、錫銅合金、錫鋅銅合金、錫銀銅合金、鉍鉛錫合金中的一種或多種。

本發明還提供上述液態金屬量子處理器的制備方法，包括：將液態金屬分散在液體中，待所述液態金屬聚集粘連成穩定的金屬液滴陣列，即得到所述液態金屬結，將所述液態金屬結接入電流閉合回路，即得所述液態金屬量子處理器。

本發明提供的液態金屬量子處理器是一種新型的基于液態金屬柔性材料的新概念宏觀液態金屬量子處理器，其中液態金屬結相比于傳統的由固體金屬材料制成的約瑟夫森結，更易于切割、變形，降低液態金屬量子處理器的生產成本，為智能化量子處理提供更高的靈活度。

附圖說明