[發(fā)明專(zhuān)利]實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔颖忍氐难b置和相應(yīng)的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811416752.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109755379B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王駿華;呂力
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L39/22
• 分類(lèi)號(hào): H01L39/22;H01L39/24;H01L27/18
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;李科

本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔颖忍氐难b置，包括：可調(diào)門(mén)的拓?fù)浣^緣層；所述拓?fù)浣^緣層之上的第一絕緣層和第二絕緣層；第一射頻超導(dǎo)量子干涉器和第二射頻超導(dǎo)量子干涉器，所述第一射頻超導(dǎo)量子干涉器包括第一約瑟夫森結(jié)和用于連通所述第一約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)部分的第一超導(dǎo)連通部分，所述第二射頻超導(dǎo)量子干涉器包括第二約瑟夫森結(jié)和用于連通所述第二約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)部分的第二超導(dǎo)連通部分；絕緣介質(zhì)薄膜，其位于所述第一約瑟夫森結(jié)和所述第二約瑟夫森結(jié)之間并覆蓋所述第一約瑟夫森結(jié)的至少一部分和所述第二約瑟夫森結(jié)的至少一部分；以及門(mén)電極，其位于所述絕緣介質(zhì)薄膜之上。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求在2017年11月24日提交的、題為“一種拓?fù)淞孔颖忍氐闹苽浞椒ā薄⑸暾?qǐng)?zhí)枮?01711191147.3的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容包括在本發(fā)明中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于拓?fù)淞孔佑?jì)算領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔颖忍氐难b置和相應(yīng)的制備方法。

背景技術(shù)

眾說(shuō)周知，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天，硬件技術(shù)遇到了很大的瓶頸，主要原因是微電子工藝的尺寸達(dá)到了極限，提升芯片的功能越來(lái)越困難。為了滿(mǎn)足日益增加的計(jì)算能力需求，人們紛紛提出了各種新的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案，量子計(jì)算機(jī)就是其中之一。

經(jīng)典計(jì)算機(jī)中，比特是處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的基本單位，只有0和1兩個(gè)數(shù)值，一般可以用電路的通斷等狀態(tài)來(lái)表示。比特是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，類(lèi)似地，量子計(jì)算機(jī)則通過(guò)構(gòu)建量子比特，然后制備和操作它們，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。量子比特是用量子態(tài)來(lái)表示“0”和“1”態(tài)，只不過(guò)量子比特還包括“0”和“1”的無(wú)窮多種疊加態(tài)(部分“0”和“1”態(tài)構(gòu)成的新態(tài))，這樣，量子比特就擁有比經(jīng)典計(jì)算機(jī)更強(qiáng)的信息表達(dá)能力。但是，量子態(tài)有自己壽命，即退相干時(shí)間，這也就是說(shuō)量子比特有自己的壽命，量子計(jì)算過(guò)程必須在量子比特的壽命時(shí)間內(nèi)完成。受環(huán)境干擾影響，現(xiàn)有的量子比特退相干時(shí)間都不長(zhǎng)(微秒量級(jí))，因此量子計(jì)算被要求在納秒量級(jí)的時(shí)間尺度內(nèi)完成。為了進(jìn)一步提高量子比特性能，基于非阿貝爾任意子的拓?fù)淞孔佑?jì)算被提出來(lái)，它與體系的拓?fù)湫再|(zhì)有關(guān)，對(duì)局域的雜質(zhì)干擾不敏感，退相干時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。微軟公司就把注意力集中在這個(gè)方面，利用一維納米線中的Majorana(馬約拉納)束縛態(tài)作為拓?fù)淞孔佑?jì)算的載體，具體地利用兩對(duì)Majorana(馬約拉納)束縛態(tài)的簡(jiǎn)并基態(tài)作為一個(gè)量子比特，通過(guò)交換Majorana束縛態(tài)完成量子操作。但是，在一維納米線中制備Majorana束縛態(tài)需要加平行于納米線的磁場(chǎng)(約幾百mT)，在集成和操作量子比特的時(shí)候，這種要求會(huì)嚴(yán)重限制器件制備。