量子信息處理與量子計算是近幾年信息領域的熱點之一。在眾多實現(xiàn)方案中,以超導量子電路方案最為熱門。在經(jīng)過將近三十年的發(fā)展后,該方案在量子模擬,量子計算以及基礎科學研究等很多方面取得了不錯的成果。發(fā)展到今天,一個超導芯片上通常集成十個以上量子比特,這對芯片設計與制作,以及多比特信息讀取都提出了較高要求。本論文著重講了我在實驗室中的兩個工作,分別是阻抗變換參量放大器的制備以及相關的空氣橋的制備與改進。其中阻抗變換放大器通常被使用于多比特的信息讀取,而空氣橋技術(shù)則被用于壓制量子芯片上來自于多個地面不共勢而存在的寄生波模,以及提高芯片的空間利用率。文章首先介紹了量子信息的背景以及用于承載量子信息的基本單元——量子比特。繼而介紹了眾多量子比特實現(xiàn)方案中的一種:超導量子比特,以及它的三種主要形式。同時簡單說明了量子信息的測量對大寬帶,低噪聲放大器的需求。接著簡要介紹了在我的兩個工作中都扮演重要角色的器件:超導共面波導,并且推導了在放大器設計中會用到的兩個參數(shù):阻抗和反射系數(shù)。接下來分別講述我的兩個工作:使用優(yōu)化后的空氣橋技術(shù)成功制作出了可以經(jīng)受強超聲的空氣橋以及成功制備了800MHz帶寬,10dB增...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 量子比特
        1.1.2 超導量子比特
    1.2 信息的讀取與超導放大器
    1.3 小結(jié)
2 超導共面波導
    2.1 共面波導的特征阻抗和有效介電常數(shù)
    2.2 電磁波在共面波導中的傳播與反射
3 一種簡單的空氣橋制作法
    3.1 概述
    3.2 制作流程
    3.3 測量結(jié)果與討論
4 阻抗變換參量放大器
    4.1 參量放大器的原理
        4.1.1 約瑟夫森結(jié)
        4.1.2 SQUID
        4.1.3 SQUID對信號的放大
    4.2 阻抗變換器
5 參量放大器的制作
    5.1 阻抗變換器與電容的制作
        5.1.1 剝離工藝制作第一層
        5.1.2 刻蝕工藝制作第二層
        5.1.3 剝離工藝制作第三層
    5.2 第四層:SQUID的制作
    5.3 封裝
    5.4 參量放大器的測量
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
簡歷與科研成果



本文編號：3766595