[發明專利]以氦用于電子的量子位硬件

在審

• 申請號: 202080024902.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113646777A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 約翰尼斯·波蘭尼;尼雅茲·貝森古洛夫;戴維·里斯
• 申請（專利權）人: 約翰尼斯·波蘭尼;尼雅茲·貝森古洛夫;戴維·里斯
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00;B82Y10/00;H01L27/18;H01L29/775;H01L27/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種系統，包括：

一基板，用以支撐一液態氦膜，其中所述液體氦膜用以支撐一電子子系統，所述電子子系統包含多個電子，所述多個電子透過對所述液態氦膜的靜電吸引的映射力在垂直于所述液氦態膜的一表面的一方向上被限制；

一側柵極，用以接收一側柵極電壓以靜電限制所述電子子系統的一邊界；一陷阱柵極，用以接收一陷阱電壓以靜電限制位于所述電子子系統的邊界外部的一電子陷阱；及

一負載柵極，用以選擇性地開啟及關閉從所述電子子系統至所述電子陷阱的一通道，其中開啟所述電子子系統至所述電子陷阱的所述通道是施加一第一負載柵極電壓至所述負載柵極，以允許所述電子子系統的所述多個電子進入所述電子陷阱，以及關閉所述電子子系統至所述電子陷阱的所述通道是施加一第二負載柵極電壓至所述負載柵極，以防止所述電子子系統的所述多個電子進入所述電子陷阱。

2.如權利要求1所述的系統，其中所述系統還包括一電荷傳感器，所述電荷傳感器電容耦合至所述電子陷阱。

3.如權利要求2所述的系統，其中所述電荷傳感器包含一單電子晶體管。

4.如權利要求1所述的系統，其中所述系統另包括一射頻電路，所述射頻電路用以產生輸出至一致冷器的一射頻信號，其中所述致冷器包含所述基板、所述側柵極、所述陷阱柵極以及所述負載柵極。

5.如權利要求4所述的系統，其中所述射頻電路包含一放大器，所述放大器用以將一放大器輸入射頻信號轉換為輸出至所述致冷器的所述射頻信號。

6.如權利要求5所述的系統，其中所述射頻電路還包含：

一波形生成器，所述波形生成器用以輸出一第一信號及一第二信號；及

一混合器，所述混合器用以接收一本地振盪器輸入、所述第一信號及所述第二信號，其中所述混合器用以輸出所述放大器輸入射頻信號。

7.如權利要求6所述的系統，其中所述混合器的一同相輸入用以接收所述第一信號，所述混合器的一正交輸出用以接收所述第二信號。

8.如權利要求5所述的系統，其中所述系統還包括一同軸電纜，所述同軸電纜用以傳送輸出至所述致冷器的所述射頻信號。

9.如權利要求4所述的系統，其中所述射頻電路包含：

一放大器，所述放大器用以將一放大器輸入射頻信號轉換為一放大射頻信號；及

一乘法器，所述乘法器用以將所述放大射頻信號相乘以獲得的輸出至所述致冷器的所述射頻信號。

10.如權利要求9所述的系統，其中所述系統另包含一波導，所述波導用以傳送輸出至所述致冷器的所述射頻信號。

11.如權利要求10所述的系統，其中所述波導是一錐形波導。

12.如權利要求4所述的系統，其中所述系統還包括一電荷傳感器及一定向耦合器，所述電荷傳感器電容耦合至所述電子陷阱，所述定向耦合器耦合至所述電荷傳感器。

13.如權利要求12所述的系統，其中所述系統還包括：

一諧振電路，所述諧振電路耦合在所述定向耦合器及所述電荷傳感器之間；

一模數轉換器，所述模數轉換器耦合至所述定向耦合器；及

一時脈器，所述時脈器耦合至所述模數轉換器。