仅采用 300mm 晶圆光学光刻制备 transmon 量子比特
应用物理
2019-03-11 v1 量子物理
摘要
量子比特信息处理器规模不断扩大，但目前依赖电子束光刻来图形化所需的约瑟夫森结（JJs）。先进光学光刻是一种替代图形化方法，我们报道了仅用光学光刻图形化制备的 transmon 量子比特的开发。该光刻采用 193 nm 波长曝光与 300 mm 大尺寸硅晶圆。量子比特与评估用 JJ 阵列在工艺控制下图形化，获得了窄特征分布：在超过晶圆一半宽度上实现的 220 nm 线宽图形，其标准偏差为 0.78%。室温评估发现成品芯片中 JJ 电阻的标准偏差为 2.8–3.6%。这些量子比特在硅衬底上使用铝和氮化钛薄膜，无显著硅刻蚀。量子比特的 T1 时间提取为 26–27 微秒，表明基于材料的量子比特缺陷水平较低。本研究表明，硅基大晶圆光学光刻足以制备高质量 transmon 量子比特，并为改进多量子比特处理器提供了一条有前景的路径。
引用
@article{arxiv.1902.08501,
title = {Development of transmon qubits solely from optical lithography on 300mm wafers},
author = {N. Foroozani and C. Hobbs and C. C. Hung and S. Olson and D. Ashworth and E. Holland and M. Malloy and P. Kearney and B. O'Brien and B. Bunday and D. DiPaola and W. Advocate and T. Murray and P. Hansen and S. Novak and S. Bennett and M. Rodgers and B. Baker-O'Neal and B. Sapp and E. Barth and J. Hedrick and R. Goldblatt and S. S. Papa Rao and K. D. Osborn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08501},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 4 figures, submitted to Quantum Science and Technology