[實用新型]一種鈮基超導量子比特制備平臺

有效

• 申請號: 202220093054.7
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN218026315U
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 宿非凡;任育峰;李俊杰;耿廣州
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/56;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/58;G03F7/16
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮

本實用新型提供了一種鈮基超導量子比特制備平臺，所述鈮基超導量子比特制備平臺包括：主真空腔體、預真空腔體和第一高真空閥。本實用新型的鈮基超導量子比特制備平臺實現超高真空環境下的鈮薄膜生長，避免了樣品上的金屬鈮膜因接觸空氣中的氧氣而發生氧化，起到防氧化保護的作用，可以用于后續加工，提高制備效率。同時還可以解決空氣中旋涂光刻膠的落塵污染問題。

技術領域

本實用新型屬于超導量子領域，尤其涉及一種鈮基超導量子比特制備平臺。

背景技術

隨著2019年谷歌成功實現了“量子優勢”，超導量子計算的研究正引起人們更加廣泛的關注，在十四五計劃中，我國更是將量子技術列為國家戰略優先布局。超導量子比特是擁有量子化能級、量子態疊加和量子態糾纏等量子力學特性的宏觀器件，目前被廣泛應用于量子物理、原子物理、量子光學、量子化學、量子模擬和量子計算等諸多領域中。由于以超導量子比特為基本單元的超導量子計算，有全固態、易擴展、與現有操控技術兼容性好的特點，是諸多量子計算的方案中最有希望實現大規模普適量子計算的方案之一。

主流的超導量子比特以金屬鋁薄膜為基底，而近期的研究標明利用硬金屬，如鈮等材料的薄膜為基底制備超導量子比特有諸多金屬鋁為基底制備超導量子比特所不具備的優點。相關研究指出以金屬鈮為基底制備的超導量子比特，金屬鈮薄膜制備完成后在后續加工步驟中會被空氣中的氧氣氧化，這些氧化物對超導量子比特的性能有著嚴重的負面影響。目前解決這一問題的方法是在生長氧化層之后，對氧化層進行化學腐蝕去除。但是如果可以從源頭上減弱金屬鈮的氧化，可以將氧化的影響進一步降低。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種鈮基超導量子比特制備平臺。可在本實用新型的鈮基超導量子比特制備平臺中實現超高真空環境下的鈮薄膜生長，并在將生長好的鈮薄膜取出裝置之前對其進行光刻膠涂膠保護。而且超導量子比特的后續加工過程中，本就需要對鈮薄膜進行光刻膠涂膠，因此本實用新型的鈮基超導量子比特制備平臺既可以對在超高真空環境下生長的鈮薄膜進行防氧化保護，又可以用于后續加工，提高制備效率。

為實現上述目的，本實用新型的第一方面提供了一種鈮基超導量子比特制備平臺，所述鈮基超導量子比特制備平臺包括：主真空腔體、預真空腔體和第一高真空閥；其中，所述第一高真空閥位于所述主真空腔體和所述預真空腔體中間，隔開所述主真空腔體和所述預真空腔體；

優選地，所述第一高真空閥選自以下一種或多種：高真空閘板閥、高真空蝶閥、高真空球閥，最優選為高真空閘板閥。

根據本實用新型第一方面的鈮基超導量子比特制備平臺，其中，所述主真空腔體包括：磁控濺射靶、主真空室、第四高真空閥和第二高真空抽氣機組；

優選地，所述主真空室包括樣品平臺和第二觀察窗。

根據本實用新型第一方面的鈮基超導量子比特制備平臺，其中，所述磁控濺射靶與所述主真空室相連；和/或

所述第四高真空閥位于所述主真空室和所述第二高真空抽氣機組中間，隔開所述主真空室和所述第二高真空抽氣機組。

根據本實用新型第一方面的鈮基超導量子比特制備平臺，其中，所述預真空腔體包括：滴膠桿、高真空閥、預真空室、氮氣閥、第一高真空抽氣機組、甩膠電機和抽氣電機管；

優選地，所述預真空室包括基片勻膠平臺和第一觀察窗；和/或

優選地，所述高真空閥包括第二高真空閥和第三高真空閥。

根據本實用新型第一方面的鈮基超導量子比特制備平臺，其中，所述預真空腔體還包括真空開關；

優選地，所述真空開關控制所述基片勻膠平臺進行吸片。

根據本實用新型第一方面的鈮基超導量子比特制備平臺，其中，所述滴膠桿密封，光刻膠位于所述滴膠桿中；和/或