包含 >500 个超导量子比特的晶圆规模封装设计与运行

支持大规模高相干性超导量子比特的封装技术对于实现容错量子计算机以及必要的高通量制造工艺优化至关重要。本文 presented 一种支持单片 3 英寸晶圆上超过 500 个量子比特的晶圆规模封装架构。该封装通过仿真驱动设计抑制 parasitic RF 模态，减轻材料损耗，同时管理热膨胀差异，确保在毫开尔文温度下稳定运行。系统级热负荷计算表明，该封装可在商业用稀释制冷器中运行。装入封装的量子比特测量显示，中位数值为 $T_1$、$T_{2e} \sim 100~\mu$s（约 100 个量子比特），读出保真度中位值为 97.5%（54 个量子比特），量子比特温度中位值为 36 mK（54 个量子比特）。这些结果验证了封装性能，表明在不牺牲器件性能的前提下可实现大规模集成。最后，我们强调这些封装作为大规模样本上量子比特性能反馈工具的实用性，允许识别分布尾部的性能异常，这是制造高质量量子比特和量子处理器的关键能力。