面向3D翻转芯片架构的超导量子电路的紧凑宽带Purcell滤波器

快速高保真的量子比特读取需要读出共振器与feedline之间的强耦合。然而，这种耦合不可避免地会通过Purcell效应增强量子比特衰减。我们提出一种在3D翻转芯片平台上实现的四极宽带Purcell滤波器，以克服这一权衡。该滤波器在7.68 GHz 处中心频率，提供1 GHz 的平坦通过带，实现典型量子比特频率处的45 dB 抑制。我们演示了该滤波器通过集成六个强耦合于通过带内的浮动读出共振器来实现多路读取的兼容性。该芯片采用150 nm 铍合金(Nb)薄膜工艺制造，在20 mK 的低温下进行 cryogenic 测量。我们还发展了一种解析模型，准确刻画滤波器响应，并可直接从浮动共振器的物理几何参数确定其共振频率和外部品质因子，从而实现快速电路综合与设计优化。该方案紧凑且对制造容差，使其成为大规模超导量子处理器的实用解决方案。