[發明專利]一種二能級缺陷空間分布的測量方法及測量裝置

有效

• 申請號: 201910937227.1
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110646503B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 馮加貴;武彪;熊康林;孫駿逸;黃永丹;丁孫安;陸曉鳴;芮芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于，包括：

對超導量子比特施加偏置磁場，并獲取超導量子比特的頻率-偏置磁通的關系曲線；

通過二能級缺陷空間分布的測量裝置的掃描探針輸出的局域掃描電場對超導量子比特表面逐點掃描；

通過二能級缺陷空間分布的測量裝置探測在局域掃描電場對每一個掃描點進行掃描而停留的時間內的超導量子比特的頻域和時域的譜線；

若所述超導量子比特的頻率隨著時間的變換存在震蕩變化，則所述掃描探針所處掃描點存在二能級缺陷。

2.根據權利要求1所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于：

所述掃描探針的電壓范圍為50～200mV。

3.根據權利要求1所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于，

所述掃描探針與所述掃描點之間的垂直距離的范圍為50～150nm。

4.根據權利要求1所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于，通過二能級缺陷空間分布的測量裝置的掃描探針對超導量子比特表面的多個掃描點逐個施加局部掃描電場之前，還包括：

將所述超導量子比特和所述二能級缺陷空間分布的測量裝置置于溫度小于第一溫度閾值的環境內；

所述第一溫度閾值小于或等于50mk。

5.根據權利要求1所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于，還包括：

將存在二能級缺陷的掃描點的位置進行繪制，獲取所述超導量子比特的二能級缺陷的空間分布圖。

6.根據權利要求1所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，其特征在于，

所述掃描點均勻地分布至所述超導量子比特的表面。

7.一種二能級缺陷空間分布的測量裝置，其特征在于，適用于上述權利要求1-6任一項所述的二能級缺陷空間分布的測量方法，所述二能級缺陷空間分布的測量裝置包括：偏置磁場產生設備、二能級缺陷的測量設備和處理器；

所述二能級缺陷的測量設備包括掃描探針，所述掃描探針輸出的局域掃描電場用于對所述超導量子比特表面逐點掃描；

所述偏置磁場產生設備用于對超導量子比特施加偏置磁場，所述處理器用于獲取所述超導量子比特的頻率-偏置磁通的關系曲線；

所述處理器還用于在測量到所述超導量子比特的頻率隨著時間的變換存在震蕩變化時，判斷所述掃描探針所處掃描點存在二能級缺陷。

8.根據權利要求7所述的二能級缺陷空間分布的測量裝置，其特征在于，所述掃描探針包括：中心金屬層、絕緣層和表面金屬層；

所述絕緣層包覆所述中心金屬層設置；所述表面金屬層包覆所述絕緣層設置；

所述中心金屬層與恒壓源正極電連接，所述表面金屬層與恒壓源負極電連接。

9.根據權利要求8所述的二能級缺陷空間分布的測量裝置，其特征在于，

所述中心金屬層的直徑范圍為100-500nm。