在通往易断层量子计算的道路上 - 这是由解决量子化学,材料和优化等领域中棘手的计算问题的前景所激发的 - 一个关键挑战是扩大量子信息的数量(Qubits),量子计算机可以托管量的量子,同时又不降级其性能。为此,由于其灵活的设计,与微芯片制造工艺的兼容性以及由市售设备生成的微波处理,超导量子处理器(SQP)具有其优势。本文是SQPS可伸缩性的证明。通过采用用于半导体制造的3维集成技术,与单芯片结构可以容纳的较小数量相比,平流芯片集成的SQP可以托管数十至数百个量子位。本文的第一部分展示了我们如何转移SQP的各个组件的设计 - Qubits,耦合器,读取谐振器和Purcell过滤器(同时维持良好的Qubit相干性和高控制和高度遵守的效果,并使用其他制造工艺)保持了良好的Qubit chip体系结构。我们特别注意InterChip间距,这是在平流芯片体系结构中引入的附加设计参数,该参数对SQP的参数可预测性和性能具有很大影响。论文的第二部分展示了我们如何使用这些单独的组件来设计缩放的SQP。从参数设计到布局的多Qubit SQP的设计工作流已经详细详细阐述。这项工作流量导致了25 Q量的片芯片集成的SQP,而不会降低量子轴相干性和门的性能,进一步证明了流质芯片集成的SQP的可扩展性。我们通过引入基于共形映射技术的超导谐振器的分析设计方法加快了这项设计工作的速度,我们将其用于设计读取谐振器,其参数不受Interchip间距的变化影响。
主要关键词