通过砖砌基片集成制造与超导量子处理器

我们演示了一种集成到中等规模量子处理器中的砖砌基片加工工艺。该工艺允许通过基片的电连接，这对于低频模式抑制至关重要；同时也涉及信号路由，这在量子计算机规模化 qubit 数量和维度方面至关重要。为构建容错量子计算机，必须实现高保真度 qubit，因此材料选择是开发 qubit 技术平台的重要考虑因素。砖砌作为低损耗介质基片，已显示出支持高保真度 qubit 的能力。此外，近期的材料进展，例如铌和钛氮化物，均沉积于砖砌基片上，已显示出 qubit 寿命可超过 0.3 ms。然而，缺乏等效深硅刻蚀工艺以在砖砌中创建通过基片通孔（through-substrate-vias）或感应式短路大型晶圆的工艺，限制了砖砌仅能用于小规模处理器，或必须采用 chiplet 架构。本文提出一种与高保真度 qubit 兼容的砖砌加工工艺。该技术立即提供了一种扩展 QPU 集成模式抑制的方法，并为开发通过砖砌通孔提供了路径，两者均允许充分利用砖砌的优势，同时促进了砖砌兼容材料在大规模 QPU 中的应用。