采用晶圆级均匀性工艺制造的高相干性 Fluxonium
量子物理
2025-05-01 v2
摘要
Fluxonium 量子比特以其高相干时间和高操作保真度而闻名，这归功于其包含超导电感器的独特设计，该超导电感器通常由超过 100 个约瑟夫森结的阵列实现。然而，这种复杂性带来了重大的制造挑战，特别是在使用传统方法实现高良率和结均匀性方面。在此，我们引入了一种用于约瑟夫森结制造的重叠工艺，实现了近 100% 的良率，并在 2 英寸晶圆上保持均匀性，其中相位滑移结的变异小于 5%，整个结阵列的变异小于 2%。我们采用了一种紧凑的结阵列设计，实现了最先进的介电损耗角正切和磁通噪声水平，这一点已被多个器件证实。这使得 Fluxonium 量子比特在磁通阻挫点处的能量弛豫时间超过 1 毫秒。这项工作为使用 CMOS 兼容工艺构建可扩展的高相干性 Fluxonium 处理器铺平了道路，标志着向实用量子计算迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2405.05481,
title = {High coherence fluxonium manufactured with a wafer-scale uniformity process},
author = {Fei Wang and Kannan Lu and Huijuan Zhan and Lu Ma and Feng Wu and Hantao Sun and Hao Deng and Yang Bai and Feng Bao and Xu Chang and Ran Gao and Xun Gao and Guicheng Gong and Lijuan Hu and Ruizi Hu and Honghong Ji and Xizheng Ma and Liyong Mao and Zhijun Song and Chengchun Tang and Hongcheng Wang and Tenghui Wang and Ziang Wang and Tian Xia and Hongxin Xu and Ze Zhan and Gengyan Zhang and Tao Zhou and Mengyu Zhu and Qingbin Zhu and Shasha Zhu and Xing Zhu and Yaoyun Shi and Hui-Hai Zhao and Chunqing Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.05481},
year = {2025}
}