CN111699587A - 用于量子应用的高导热率基底上的微波衰减器 - Google Patents

用于量子应用的高导热率基底上的微波衰减器 Download PDF

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Abstract

提供了与用于量子应用的微波衰减器或高导热率基底有关的技术。设备可以包括提供大于限定的导热率水平的导热率水平的基底。所述设备还可以在所述基底的顶表面上包括一条或多条薄膜线，所述薄膜线包括蒸发的合金。此外，所述设备可在所述基底中包括一个或多个通孔。所述一个或多个通孔的各自的第一端可以连接到相应的薄膜连接器。此外，所述一个或多个通孔的各个第二端可以连接到电接地。

Description

用于量子应用的高导热率基底上的微波衰减器
技术领域
本主题公开涉及耗散设备，并且更具体地，涉及用于量子应用中的耗散设备。
背景技术
基于超导的量子架构的性能可能在很大程度上取决于超导量子位的质量状态，其状态可以直接通过测量相干时间和量子位误差来表征。这些时间和错误可能在很大程度上取决于微波硬件在低温(例如，低温)下的性能。为了增加相干时间，应该对微波组件和相关的控制线进行加热，以减轻和/或减少从室温电子设备产生的热噪声量。
例如，Yeh等(美国专利申请公开号2017/0257074)讨论了一种超低温耗散设备，该设备“被配置为在一对接地平面之间具有中心导体的共面波导微波衰减器”。参见第[0064]段。如Yeh等人所述“可以通过多个单独的衰减器单元形成充当衰减器的耗散设备”。参见第[0071]段。耦合区域可以配备电容器(例如，叉指梳齿(interdigitated comb fingers))其可以在相邻单元之间耦合输入/输出。请参阅编号(为清楚起见，删除了参考字符)。然而，Yeh等人从微波和热化的角度来看都缺乏效率，并且可能难以实施。此外，Yeh等在热性能和微波性能之间没有很好的权衡。
因此，在本领域中需要解决前述问题。
发明内容
从第一方面来看，本发明提供一种设备，其包括：基底，所述基底提供的导热率水平大于限定的导热率水平；在基底的顶表面上的一条或多条薄膜线，包括蒸发的合金；所述基底中的一个或多个通孔，其中所述一个或多个通孔的各个第一端连接到相应的薄膜连接器，并且所述一个或多个通孔的各个第二端连接到电接地。
从第一方面来看，本发明提供一种方法，包括：在基底的顶表面上蒸发合金以形成一条或多条薄膜线，其中，所述基底提供的导热率水平大于规定的导热率；在所述基底中形成一个或多个通孔；将所述一个或多个通孔的相应的第一端连接到相应的薄膜连接器；并将所述一个或多个通孔的相应第二端电接地。
从第一方面来看，本发明提供了一种微波衰减器设备，其包括：基底，所述基底提供的导热率水平大于限定的导热率水平；在所述基底的顶表面上的一条或多条薄膜线，包括蒸发的合金；所述基底中的一个或多个通孔，其中所述一个或多个通孔的各个第一端连接到相应的薄膜连接器，并且所述一个或多个通孔的各个第二端连接到电接地。
下面给出了概述，以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。该概述并非旨在标识关键或重要元素，也不旨在描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文所述的一个或多个实施例中，提供了与用于量子应用的高导热率基底上的微波衰减器有关的系统、计算机实现的方法、方法、设备、设备和/或计算机程序产品。
根据一个实施例，提供了一种设备，其可以包括提供大于限定的导热率水平的导热率水平的基底。所述设备还可以在所述基底的顶表面上包括一条或多条薄膜线，所述薄膜线包括蒸发的合金。此外，该设备可在所述基底中包括一个或多个通孔。所述一个或多个通孔的各个第一端可以连接到相应的薄膜连接器。所述一个或多个通孔的各个第二端可以连接到电接地。根据一种实现，所述设备可以是可以在低温环境中使用的微波衰减器设备。
在示例中，所述基底可以包括选自蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)的材料。在另一个示例中，所述基底的导热率水平可以在每米每开氏温度(W/m/K)大约100到大约200瓦的范围内。此外，所述设备可以包括接地平面，其中所述基底在所述接地平面上方。
根据一种实施方式，所述一条或多条薄膜线可以包括选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的合金。在一示例中，所述一条或多条薄膜线可以包括可以包含百分之七十的镍和百分之三十的铬的合金。
根据一种实现，所述一个或多个通孔可以包括铜。在一示例中，该设备可以包括一个或多个电阻器。进一步地，所述薄膜连接和所述一个或多个通孔从所述一个或多个电阻器中去除热电子。此外，所述设备可以包括接地平面，其中所述基底在所述接地平面上方。
另一实施例涉及一种方法，其包括在基底的顶表面上蒸发合金以形成一条或多条薄膜线。所述基底可提供大于定义的导热率水平的导热率水平。所述方法还可包括在所述基底中形成一个或多个通孔。此外，所述方法可以包括将所述一个或多个通孔的相应的第一端连接到相应的薄膜连接器。所述方法还可包括将一个或多个通孔的相应第二端电接地。
在一个实施方式中，基底可以包括选自蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)的材料。
在示例中，所述基底的所述导热率水平可以在每米每开氏温度(W/m/K)约100至约200瓦的范围内。根据另一个示例，所述方法可以包括提供接地平面，其中所述基底位于所述接地平面上方。
根据一个示例，在所述基底的所述顶表面上蒸发所述合金可以包括蒸发选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的材料以形成所述一条或多条薄膜线。在另一个示例中，在所述基底的所述顶表面上蒸发所述合金可包括蒸发包含约百分之七十的镍和约百分之三十的铬的合金。在另一示例中，所述方法可以包括蒸发所述一个或多个通孔内的铜。
根据一个示例，所述方法可以包括在所述基底上形成一个或多个电阻器。进一步到所述示例，所述一个或多个薄膜连接器和所述一个或多个通孔可以从所述一个或多个电阻器去除热电子。根据一些示例，所述方法可以包括提供接地平面，其中所述基底位于所述接地平面上方。
另一个实施例涉及一种微波衰减器设备，所述微波衰减器设备其可以包括可以提供大于限定的导热率水平的导热率水平的基底。所述微波衰减器设备还可在所述基底的顶表面上包括一条或多条薄膜线，所述薄膜线包括蒸发的合金。此外，所述微波衰减器设备可在所述基底中包括一个或多个通孔。所述一个或多个通孔的各个第一端可以连接到相应的薄膜连接器。此外，所述一个或多个通孔的各个第二端可以连接到电接地。
在一种实施方式中，基底可以包括选自蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)的材料。替代地或附加地，所述一条或多条薄膜线可以包括选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的合金。所述一个或多个通孔可以包括铜。
本文提供的各个方面的优点包括，例如，由于所述基底的所述较高的导热率而改善的热化。另一个优点包括所述基底中较高的导热率。由于存在散热器，可以从电阻中减小焦耳热的另一个优点。
附图说明
现在将参考优选实施例仅通过示例的方式描述本发明，如下图所示：
图1示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可用于量子计算应用的低温恒温器的侧视剖视图的示意图。
图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于衰减器的示例性非限制性微波设计。
图3示出了根据本文描述的一个或多个实施例的另一衰减器的示例性非限制性微波设计。
图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的图3的衰减器的一部分的放大图。
图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图2的衰减器设计的微波仿真的示例性非限制性曲线图。
图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图2的衰减器设计的时域反射测量学参数的微波模拟的示例性非限制性曲线图。
图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图3的衰减器设计的微波仿真的示例性非限制性曲线图。
图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图3的衰减器设计的时域反射法参数的微波模拟的示例性非限制性曲线图。
图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的，在用于量子应用的高导热率基底上制造微波衰减器的示例性非限制性方法的流程图。
图10示出了示例非限制性操作环境的框图，在该示例性非限制性操作环境中，可以促进本文所述的一个或多个实施例。
具体实施方式
以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受到前面的“背景”或“摘要”部分或“详细描述”部分中呈现的任何明示或暗示信息的约束。
现在参考附图描述一个或多个实施例，其中，贯穿全文，相似的参考标号用于指代相似的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对一个或多个实施例的更透彻的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例。
量子计算采用量子物理学来编码信息，而不是基于晶体管的二进制数字技术。例如，量子计算机可以采用根据量子物理学的叠加原理和量子物理学的纠缠原理进行操作的量子位(例如，量子位)。所述量子物理学的叠加原理允许各个量子位同时表示值“1”和值“0”。所述量子物理学状态的纠缠原理使叠加中的量子位相互关联。例如，第一值的状态(例如，值“1”或值“0”)可以取决于第二值的状态。这样，量子计算机可以使用量子位来编码信息，而不是基于晶体管的使用的二进制数字技术。
本文描述的实施例包括设备、系统、方法、计算机实施的方法、计算机程序产品以及可以通过利用包括高导热率材料的衰减器设计来更好和更快地热化微波组件和更清洁的微波信号的产品。具体而言，与常规技术相比，各个方面中的一个或多个可以促进微波控制线(例如，同轴电缆)的更好的热化。更好的热化可以提供更长的相干时间，从而可以提高量子计算机和量子处理器的整体性能。此外，各个方面中的一个或多个可以通过以最小化和/或减少不必要的微波连接(并不总是与50欧姆阻抗匹配)的形式减轻和/或减少反射点的数量来促进更清洁的微波控制脉冲。另外，本文提供了通过较大的铜线和并入衰减器设计的铜通孔从控制线更有效地去除热电子。因此，如下文将进一步详细讨论的，与常规技术相比，本文提供的一个或多个方面在热化和微波响应方面均可以表现得更好，这部分是由于使用了具有高热稳定性的材料导电性和精确的设计。
更详细地，对于量子处理器，可以将信息输入到所述量子位中以执行计算功能，如果所述量子位处于叠加状态，则可以执行该计算功能。尽管所述叠加状态很脆弱，但它应持续尽可能长的时间。但是，由于沿同轴电缆向下传播的热波动，所述叠加状态会消失并消失，这将在下面进行详细讨论。
图1示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可用于量子计算应用的低温恒温器100的侧视剖视图的示意图。“低温恒温器”是用于维持低温温度的设备，更具体地说，是用于将量子计算处理器维持在低温温度的设备。尽管针对量子应用进行了讨论，但是所公开的方面可以与其他低温应用一起使用。
如图所示，低温恒温器100可包括外部容器102，所述外部容器102可容纳一个或多个可嵌套的板(例如，冰箱)，以便将温度从室温逐渐降低到工作温度。例如，可以有许多不同的板可用于热化环境(例如，将温度从室温逐渐降低到工作温度)。因此，可以减轻和/或减少可以通过同轴电缆引入到不同板的各个环境中的辐射热。
所述外部容器102可以被称为外部真空。此外，外部容器102可以处于室温下(例如，大约300开氏度(300°K)，大约80华氏度(80°F)或大约27摄氏度(27℃))，因此，可以被称为300开氏温度板。嵌套在所述外部容器102内的所述板可以是圆柱体的形式，其直径可以大约为两英尺，尽管也可以使用其他形状和/或直径。示出了五个板，即第一板104、第二板106、第三板108、第四板110和第五板，称为混合室板112。一个或多个板可以由以下制成：根据一个实现。尽管示出和描述了五个板，但是根据实施方式，各种实施例可以利用少于五个板，或大于五个板。
所述第一板104可以用于将温度从室温(例如，外部容器102的温度)降低到大约50°K。因此，所述第一板104可以具有50°K的温度并且可以也称为50开氏温度板。可以利用所述第二板106将温度从50°K降低到大约3°K(称为3开氏温度板)。所述第三板108可以用于将温度从3°K降低到约1°K(或约0.71°K)，并且也可以称为静止板。此外，所述第四板110可以用于将温度从1°K降低到约0.1°K(100毫开(millikelvin)，并且也可以被称为冷板。在所述混合室板112上，温度可以从大约0.1°K降低到大约0.01°K(10毫开)，这大致相当于-273℃或-480°F。可以在其中安装量子处理器和设备，或可以可操作地连接到所述混合室板112上。例如，可以有一块金属(例如，铜)片其上可以附着(硅)超导量子位。所述金属片可以附接到所述混合室板112。
为了传送用于在位于所述混合室板112中的一个或多个量子位114处进行处理的代码/程序(例如，量子算法)，可以利用电缆116(或多个电缆或电缆的多个部分)。所述电缆116可以是例如微波电缆、同轴电缆或其他类型的电缆。可以在所述电缆116的第一端输入代码/程序的输入信号118，可以通过一个或多个量子位114执行处理，并且可以在所述电缆116的第二端输出输出信号120。
例如，所述输入信号118可以由所述所述低温恒温器100外部的一个或多个设备(例如，计算机、处理器等)提供。因此，所述一个或多个量子位114可以可以将其固定在一个或多个硅片上，也可以进行线绑定以便可操作地连接到一个或多个外部设备。所述电缆116可以促进一个或多个外部设备之间的连接，所述电缆116可以穿过相应的板(例如，所述第一板104、所述第二板106、所述第三板108、所述第四板110和所述混合室板112)。
更详细地，所述电缆116可通过形成在所述外部容器102中并附有连接器的开口插入所述外部容器102中(例如，在电缆的第一端)。所述电缆116可以通过在各层中切割的相应的孔穿过嵌套的层(例如，所述第一板104、所述第二板106、所述第三板108、所述第四板110和所述混合室板112)。所述电缆116也可以连接在不同的设备处，例如第一衰减器设备1221、第二衰减器设备1222、第三衰减器设备1223、一个或多个其他衰减器设备和/或一个或多个量子位114。此外，电缆116可以通过嵌套层(例如，所述混合室板112、所述第四板110、所述第三板108、所述第二板106和所述第一板104)布回，并通过形成在外部容器102(例如，在电缆的第二端)中的另一个开口输出。
根据一些实施方式，所述电缆116可以被分成多个部分。例如，可以将在两端具有连接器的电缆的第一部分放置在所述外部容器102(例如，300开氏温度板)和所述第一板104(例如，50开氏温度板)之间。电缆的第二部分在两端都具有连接器，可以放置在所述第一板104和所述第二板106(例如3开氏温度板)之间。在两端都具有连接器的电缆的第三部分可以放置在所述第二板106和所述第三板108(例如，静止板)之间。在两端都具有连接器的电缆的第四部分可以放置在所述第三板108和所述第四板110(例如，冷板)之间。此外，电缆的第五部分可以放置在所述第四板110和所述混合室板112之间。
为了附接所述电缆116的各部分，所述衰减器(例如，所述第一衰减器设备1221、所述第二衰减器设备1222、所述第三衰减器设备1223和/或其他衰减器设备)可以可操作地附接(例如牢固地锚定)在(或直接)所述一个或多个板内。因此，电缆116的整个链可以通过板连接到一个或多个量子位114。
为了便于所述电缆在所述板之间的连接，可以在所述一个或多个连接点处利用相应的微波连接器。根据一个方面，所述微波连接器可以是SMA(超小型A)连接器。然而，其他类型的连接器可以与本文所讨论的一个或多个方面一起使用。由于所述电缆116穿过一个或多个板，因此应该适当地对连接器进行加热，以使热量不会从所述外部容器102传递到所述一个或多个量子位114。
例如，由于所述基底、壳体、不同的连接器端部类型(例如，A型和B型)的微波连接器(增加微波线中反射点的数量)的导热性差，与常规技术相关的问题是连接点(可以是低温衰减器)和/或衰减器仅在大约77°K下工作。为了将所述传统技术用于量子处理器的控制线，所述衰减器应嵌入专门设计的铜外壳中，所述铜外壳热锚定在稀释冰箱的各个部分。除了传统技术已经很差的热性能之外，这还增加了成本和劳力。这样，衰减器没有被适当地热化，因此，来自室温外部设备的热噪声可以通过所述电缆116传递到所述一个或多个量子位114。
因此，本文所讨论的各个方面提供了可以被衰减的衰减器，以最小化和/或减少来自室温电子设备并向下穿过低温恒温器100的各个板的热噪声。本文所提供的一个或多个衰减器。具有改善的热性能可以更好的微波卫生。将参考以下附图进一步详细讨论与本文提供的衰减器有关的其他细节。
尽管针对单个电缆(例如，所述电缆116)进行了讨论，但应注意，可以有多于一根的电缆。例如，可以在所述不同层和/或设备(例如，衰减器，量子位等)之间利用电缆的不同部分。此外，电缆的不同部分可以由不同的材料(例如，铜镍(CuNi)、铌(Nb))形成。还应注意，低温恒温器100可包括其他设备(例如，一个或多个低通滤波器、一个或多个隔离器、一个或多个放大器，围绕一个或多个量子位的一个或多个金属屏蔽罩，等等)，但为了简单起见未示出所述其他设备。
图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于衰减器200的示例性非限制性微波设计。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。
所述衰减器200可以是10分贝(dB)值的衰减器。注意，尽管本文讨论的各个方面涉及10dB值和/或20dB值衰减器，但是所公开的方面不限于这些实现。取而代之，可以利用所公开的方面来制造衰减器的其他值(例如，30dB、40dB、50dB等)。例如，对于较高的dB量，可以线性地缩放所公开的方面(例如，通过相应地增加十字型设计)。各个方面可以促进微波部件和相关联的控制线的适当热化，以增加相干时间，从而改善量子处理器的功能。
本文讨论的衰减器可以是可在低温环境中使用的微波衰减器设备。与量子应用有关，在某些情况下，由于电阻中的焦耳热、热噪声会增加。此外，由氧化铝制成的基底在低温(例如，低温)下的导热性可能较差。本文提供的各个方面涉及一种十字型设计的微波衰减器，其包括具有高导热率的基底。另外，散热器可以提供热效率。
所述衰减器200可以包括基底202，所述基底202可以提供大于定义的导热率水平的导热率水平。例如，传统上已用于低温(例如，量子)环境的氧化铝Tc(锝)基底的导热率水平具有大约50至80W/m/K的导热率水平。然而，根据一种实施方式，所述基底202的所述导热率水平可以在大约100至大约200W/m/K的范围内。根据另一个示例，所述导热率水平可以具有约50至80W/m/K的下限(例如，氧化铝)。根据另一示例，所述导热率水平的上限可以取决于所使用的材料，所述材料可以是蓝宝石或可以是具有更高导热率水平的另一材料。因此，所述基底可具有约50W/m/K或更高的导热率。
所述基底202可以包括选自包括蓝宝石、硅、熔融石英、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)或其组合的材料的材料。在一个示例中，所述基底可以具有1.0毫米或更小的厚度。然而，所公开的方面不限于该实现方式，并且可以利用其他尺寸，包括大于1.0mm的尺寸。
在一个实施方式中，所述基底202可以是蓝宝石基底。所述蓝宝石基底的导热率水平可以约为200W/m/K。根据另一实施方式，所述基底202可以是砷化镓(GaAs)基底。所述砷化镓基底的导热率可以约为100W/m/K。
所述衰减器200还可以在所述基底202的顶表面上包括一条或多条薄膜线。如图所示，所述衰减器200可以包括薄膜线204。根据一些实施方式，所述薄膜线204可以包含蒸发的合金。所述薄膜线204的合金可以沉积(例如，蒸发)在所述基底202的顶表面的相应部分上。
蒸发是用于薄膜沉积的技术。可以在真空中蒸发源材料，所述真空允许蒸气颗粒直接移动到目标对象(例如，所述基底202)。在到达目标物体时，所述蒸气颗粒可以凝结并返回固态。
在示例中，所述薄膜线204可以包括选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的合金。根据一个或多个方面，所述薄膜线204可以包括一种合金，所述合金包括大约百分之七十的镍和大约百分之三十的铬(例如70/30NiCr)。注意，所公开的方面不限于NiCr，而是可以使用具有相对高的电阻率(例如，在100微欧厘米(100uOhm·cm)的范围内)的各种金属合金。
另外，所述衰减器200可以在所述基底202内包括一个或多个通孔(例如，孔)。所述一个或多个通孔可以是可以通过钻入所述基底202形成的孔。在另一示例中，所述一个或多个通孔可以是可以通过化学蚀刻所述基底202形成的孔。然而，所公开的方面可以利用形成所述通孔或孔的其他方式。
所述一个或多个通孔可以包括金属，所述金属可以在孔内蒸发。根据一种实施方式，所述金属可以是铜，因此，铜可以在孔内蒸发。铜填充过孔可以是散热器。所述散热器(例如，大的铜焊盘和孔(例如，通孔))电接地，并且可以有效地去除电子。另外，在所述基底202下方可以存在铜接地平面。在通孔中蒸发的铜量可以是相同量的铜、相似量的铜或不同量的铜。
所述一个或多个通孔可包括相应的第一端，所述第一端可与所述基底202的顶表面基本齐平。此外，所述一个或多个通孔可包括相应的第二端，所述第二端电接地。
例如，如图所示，所述衰减器200可以包括第一通孔2061和第二通孔2062。要注意的是，尽管一个或多个通孔被示为圆柱形，但是根据其他实施方式，其他几何形状也可以用于通孔。另外，所述基底上的通孔可以具有不同的形状(例如，在同一基底上的第一通孔可以是圆形的，而第二通孔可以是正方形的)。
所述第一通孔2061可以包括第一端2081和第二端2101。所述第二通孔2062也可以包括第一端2082和第二端2102。如图所示，所述第一通孔2061的第一端2081和所述第二通孔2062的第一端2082可以与所述基板的顶表面基本齐平。所述第一通孔2061的第二端2101和第二通孔2062的第二端2102可以位于所述基板202内。此外，所述第一通孔2061的第二端2101和所述第二通孔2062的第二端2102电接地。
第一薄膜连接2141可以位于所述第一通孔2061的第一端2081处，第二薄膜连接2142可以位于所述第二通孔2062的第一端2082处。因此，所述一个或多个通孔的第一端可以连接到相应的薄膜连接，并且所述一个或多个通孔的相应的第二端可以连接到电接地。例如，在所述第一通孔2061的第一端部2081，所述第一薄膜连接2141可以是接地的第一连接(例如，第二端2101第一通孔2061中的一个接地(电接地))。以类似的方式，在所述第二通孔2062的第一端部2082,所述第二薄膜连接2142可以是到地的第二连接(例如，所述第二个通孔2062的第二端部2102被电接地)。根据实施方式，所述薄膜连接件(例如，所述第一薄膜连接件2141，所述第二薄膜连接件2142)可以是纯铜薄膜。
所述衰减器200可以包括一个或多个电阻器，示出为第一电阻器2121、第二电阻器2122、第三电阻器2123和第四电阻器2124。根据实施方式，所述第一电阻器2121、第二电阻器2122、第三电阻器2123和第四电阻器2124可以包括合金。例如，所述第一电阻器2121、第二电阻器2122、第三电阻器2123和第四电阻器2124可包括镍铬合金(NiCr)。注意，所公开的方面不限于NiCr，而是可以使用具有相对高的电阻率(例如，在100微欧厘米(100uOhm·cm)的范围内)的各种金属合金。各个薄膜连接件(例如，所述第一薄膜连接件2141、第二薄膜连接件2142)可用于从所述电阻器去除热电子。
此外，形成在所述第一通孔2061和第二通孔2062中的一个或多个散热器可以从所述第一电阻器2121、第二电阻器2122、第三电阻器2123和第四电阻器2124吸收热量。在一个实施方式中，所述衰减器200可以是可以在低温环境中使用的微波衰减器设备。根据一些实施方式，所述衰减器200可以包括一个或多个控制线。除了这些实施方式之外，所述一个或多个薄膜连接和所述一个或多个通孔可以从所述一个或多个电阻器去除热电子。
根据一些实施方式，所述衰减器200可以被放置在壳体中。例如，所述壳体可以具有高的导热率。在一个示例中，所述壳体可以是无氧的和/或电解铜衰减器壳体，以用于改善对冰箱板的热化。
微波信号可以沿箭头216的方向传播。在示例中，具有相同端型的连接器(例如SMA第一端类型-SMA第一端类型微波连接器)可以用于所公开的方面。
下面将提供与10dB衰减器(例如，所述衰减器200)的示例实现有关的特定信息。注意，所公开的方面不限于这些具体细节。相反，提供这些细节以促进对所公开主题的理解。根据示例实施方式，所述薄膜线204的第一部分(在基底202的边缘之间(例如，在第一位置218附近)和所述第四电阻器2124之间的距离可以在大约1厘米(cm)和大约2厘米之间。类似地，所述薄膜线204的第二部分在所述基底202的相对边缘(例如，在第二位置220附近)与所述第三电阻器2123之间的距离可以在大约1cm与大约2cm之间。此外，所述第一通孔2061和第二通孔2062的各自直径可以为约0.55毫米(mm)。所述第一电阻器2121和第二电阻器2122的各自尺寸可以为大约0.79mm，并且可以分别为大约70欧姆的电阻。此外，第三电阻器2123和第四电阻器2124的各自尺寸电阻大约为0.29毫米，电阻可以分别为26欧姆。
在示例中，所述基底202可以在接地平面上。由于使用的传输线是微带类型的传输线，因此可以使用接地平面。
图3示出了根据本文所述的一个或多个实施例的另一衰减器300的示例性非限制性微波设计。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。
所述衰减器300可以是20dB值的衰减器。如所指示的，尽管本文已经示出并描述了10dB值的衰减器和/或20dB值的衰减器，但是所公开的方面不限于这些实现。替代地，可以利用所公开的方面来制造其他衰减器值(例如，30dB、40dB、50dB等)。例如，对于较高的dB量，可以线性地缩放所公开的方面(例如，通过相应地增加十字型设计)。此外，如所提及的，各个方面可以促进微波部件和相关联的控制线的适当热化，以增加相干时间，从而改善量子处理器的功能。
所述衰减器300可以包括基底302，所述基底302可以提供大于定义的导热率水平的导热率水平。例如，传统上已用于低温(例如，量子)环境的氧化铝Tc(锝)基底的导热率水平具有大约50至80W/m/K的导热率水平。然而，根据一种实施方式，基底302的导热率水平可以在大约100至大约200W/m/K的范围内。根据另一个示例，所述导热率水平可以具有约50至80W/m/K的下限(例如，氧化铝)。根据另一示例，所述导热率水平的上限可以取决于所使用的材料，所述材料可以是蓝宝石或可以是具有更高导热率水平的另一材料。因此，所述基底可具有约50W/m/K或更高的导热率。所述基底302可包括选自包括蓝宝石、硅熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)或其组合的材料的材料。
所述衰减器300还可在所述基底302的顶表面上包括一条或多条薄膜线。如图所示，所述衰减器300可包括薄膜线304。根据一些实施方式，所述薄膜线304可包括蒸发的合金。所述薄膜线304的合金可以沉积在所述基底302的顶表面上(例如，蒸发在其上)。
在示例中，所述薄膜线304可以包括选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的合金。在特定示例中，所述薄膜线304可以包括合金，所述合金包括大约百分之七十的镍和大约百分之三十的铬(例如70/30NiCr)。
可以在所述基底302中形成一个或多个通孔。例如，可以在所述基底302中蚀刻、机械研磨或以另一种方式形成一个或多个通孔。如图3所示，所述衰减器300可以包括第一通孔3061和第二通孔3062。尽管将通孔图示为矩形，但是根据一些实施方式，可以将其他几何形状用于通孔。
根据一种实施方式，所述第一通孔3061和第二通孔3062可以包括诸如铜的金属，其可以在相应的通孔内蒸发(例如，所述第一通孔3061和第二通孔3062)。铜填充过孔可以是散热器。所述散热器(例如，大的铜焊盘和电连接到地面的孔(例如，所述通孔))可以有效地去除电子。此外，在通孔中蒸发的相应的铜量可以是相同量的铜、相似量的铜或不同量的铜。
所述一个或多个通孔可包括相应的第一端，所述第一端可与所述基底的顶表面基本齐平。此外，所述一个或多个通孔可包括分别电接地的第二端。此外，在所述基底302下方可以存在铜接地平面。
例如，第一通孔3061可以包括第一端3081和第二端3101。所述第一端3081可以位于所述基底302的顶面上，所述第二端3101可以位于所述基底302内。此外，所述第二通孔3062可以包括第一端3082和第二端3102。所述第一端3082可以位于所述基底302的顶面，而所述第二端3102可以位于所述基底302内。
还参考图4，其示出了根据本文所述的一个或多个实施例的图3的衰减器的一部分的放大图。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。通孔的各个第一部分的不同部分(例如，填充铜的散热器)可以可操作地连接至薄膜线的各个区域。
所述在第一通孔3061的第一端3081的第一部分的第一薄膜连接4021可以接地(例如，接地通孔)。在所述第一通孔3061的第一端3081的第二部分处的第二薄膜连接4022可以接地。另外，所述第二通孔3062的第一端3082的第一部分处的第三薄膜连接4041可以接地(例如，接地通孔)。在所述第二通孔3062的第一端部3082的第二部分的第四薄膜连接可以接地。
所述衰减器还可以包括一个或多个电阻器，所示如电阻器3121、3122、3123、3124、3125、3126、3127和3128，所述电阻器可包括镍铬合金(镍铬)。此外，形成在所述第一通孔3061和第二通孔3062中的所述一个或多个散热器可以从所述电阻器3121、3122、3123、3124、3125、3126、3127和3128吸收热量。在一个实施方式中，所述衰减器300可以是可以在低温环境中使用的微波衰减器设备。根据一些实施方式，所述衰减器300可以包括一条或多条控制线。薄膜连接(例如，第一薄膜连接4021、第二薄膜连接4022、第三薄膜连接4041、第四薄膜连接4042)可被用于从所述电阻器除去热电子。
根据一些实施方式，所述衰减器300可以被放置在壳体中。例如，所述壳体可以具有高的导热率。在一个示例中，壳体可以是无氧的或电解的铜衰减器外壳，用于改善冷藏板的热化
微波信号可以沿箭头316的方向传播。在示例中，可以将具有相同端型的连接器(例如SMA第一端型-SMA第一端型微波连接器)用于所公开的方面。
以下将提供与20dB衰减器的示例实现有关的特定信息。注意，所公开的方面不限于这些具体细节。相反，提供这些细节以促进对所公开主题的理解。根据示例实施方式，所述薄膜线304的第一部分在所述基底302的边缘(例如，在第一位置406附近)与所述电阻器3128之间的距离可以在大约1厘米(cm)到大约2cm之间。类似地，所述薄膜线314的第二部分在所述基底302的相对边缘(例如，在第二位置408附近)与所述电阻器3125之间的距离5可以在大约1cm和大约2cm之间。此外，所述薄膜线314的宽度可以是大约0.55毫米(mm)。进一步的，所述电阻器3121、3122、3123和3124的各自尺寸可以是约0.79毫米。进一步的，所述电阻器3125、3126、3127和3128的各自尺寸可以是大约0.29毫米。电阻器之间(例如，电阻器3125和电阻器3126之间、电阻器3126和电阻器312之间并且在电阻器3127和电阻器3128之间))的路径的各个部分的距离可以约为0.55mm。
在示例中，所述基底302可以在接地平面上。由于使用的传输线是微带类型的传输线，因此可以使用接地平面。
图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图2的衰减器设计的微波仿真的示例性非限制性曲线图500。在水平轴(X轴)上示出了以GHz表示的频率502，在垂直轴(Y轴)上示出了以dB表示的衰减504。
如第一标签框506所示，第一曲线508(例如，底线)表示微波模拟透射测量值(S(1,1))，第二曲线510(例如，上曲线)表示微波模拟反射测量(S(1,2))。对于所述微波模拟传输测量(S(1,1))，可以在所述衰减器的第一端(例如，输入连接器)上输入信号，并在所述衰减器的第二端(例如，输出连接器)上测量信号。对于所述微波模拟反射测量(S(1,2))，可以在所述衰减器的第一端输入信号，然后反弹并返回到所述第一端。
如第二标签框512所示，与第二曲线510关联的标记1(m1)指示当频率为1.0GHz(X轴)时，衰减为-10.0182dB(Y轴)。此外，如标记2(m2)所示，与第二曲线510相关联，当频率为10.0GHz(X轴)时，衰减为-9.4422dB(Y轴)。此外，如所述微波模拟反射测量(S(1，2))(例如，第二曲线510)所示，所示的设计可以用于1GHz至10GHz的频率。
图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图2的衰减器设计的时域反射测量学(time domain reflectometry)参数的微波模拟的示例性非限制性曲线图600。在水平轴(X轴)上示出了以纳秒(ns)表示的时间602，在垂直轴(Y轴)上示出了以dB表示的阻抗604。
如所述标签框606所示，第一条线608代表第一模拟时域反射法(TDR)参数、第二条线610代表第二模拟TDR参数。TRD涉及测试由被测试设备(例如，图2的衰减器200)的各个部分提供的阻抗。
所述线(例如，第一线608和第二线610)示出了作为时间的函数的传输线(在这种情况下为所述衰减器)的特征阻抗(假设在这段时间内信号在所述衰减器上来回传播)。TDR是一种标准的测量/仿真，用于估算微波应用的特征阻抗。如图6所示，本文提供的10dB衰减器设计可以具有接近期望的50欧姆水平的稳定的特性阻抗。
图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的，用于图3的衰减器设计的微波仿真的示例性非限制性曲线图700。在水平轴(X轴)上示出了以GHz表示的频率702，在垂直轴(Y轴)上示出了以dB表示的衰减704。
所述第一标签框706指示第一曲线708(例如，所述底部曲线)表示微波模拟透射测量(S(1,1))，第二曲线710(例如，顶部曲线)表示微波模拟反射测量(S(1,2))。
如所述第二标签框712所示，与所述第二曲线710关联的标记1(m1)指示当频率为1.0GHz(X轴)时，衰减为-20.0344dB(Y轴)。此外，如标记2(m2)所示，与所述第二曲线710相关联，当频率为10.0GHz(X轴)时，衰减为-19.2340dB(Y轴)。此外，如所述微波模拟反射测量(S(1，2))(例如，第二曲线710)所示，所示设计可以用于1GHz至10GHz的频率。
图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的用于图3的衰减器设计的时域反射测量学参数的微波仿真的示例性非限制性曲线图800。在水平轴(X轴)上示出了以纳秒(ns)表示的时间802，在垂直轴(Y轴)上示出了以dB表示的衰减804。
如所述标签框806所示，第一条线808代表第一模拟时域反射仪(TDR)参数，所述第二条线810代表第二模拟TDR参数。TRD涉及测试由被测试设备(例如，图3的衰减器300)的各个部分提供的阻抗。
所述线(例如，所述第一条线808和第二条线810)示出了作为时间的函数的传输线(在这种情况下为衰减器)的特性阻抗(假设在这段时间内信号在衰减器上来回传播)。TDR是一种标准的测量/仿真，用于估算微波应用的特征阻抗。如图8所示，本文提供的20dB衰减器设计可以具有接近期望的50欧姆水平的稳定的特性阻抗。
图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性非限制性方法900的流程图，该方法900在用于量子应用的高导热率基底上制造微波衰减器。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。
当合金可以在基底(例如基底202、基底302)的顶表面上蒸发以形成一条或多条薄膜线(例如薄膜线204、薄膜线304)时，所述方法900在902处开始。根据一些实施方式，在所述基底的顶表面上蒸发合金可以包括蒸发选自包括铜和镍铬合金(NiCr)的组的材料以形成一条或多条薄膜线。在一个示例中，在所述基底的顶表面上蒸发合金可包括蒸发包含约百分之七十的镍和约百分之三十的铬的合金。
所述基底可以提供的导热率水平可以大于定义的导热率水平。在一个示例中，所述基底的导热率水平可以在大约100至200W/m/K的范围内。然而，在一些实施方式中，所述基底可以具有50W/m/K或更高的导热率水平。在另一个示例中，所述基底可以具有1.0毫米或更小的厚度。然而，所公开的方面不限于该实现方式，并且可以利用其他尺寸，包括大于1.0mm的尺寸。在又一个示例中，基底可以包括选自蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)的材料。
在904处，可以在所述基底中形成一个或多个通孔(例如，所述第一通孔2061、第二通孔2062、第一通孔3061、第二通孔3062)。在906处，所述一个或多个通孔各自的第一端(例如，所述第一端2081、第一端2082、第一端3081、第一端3082)可以连接到相应的薄膜连接器。此外，在908将所述一个或多个通孔的相应的第二端(例如，所述第二端2101、第二端2102、第二端3101、第二端3102)电接地。根据一些实施方式，可以在一个或多个通孔内蒸发铜。
如本文所讨论，提供了一种微波衰减器形式的耗散设备，其可以在所述稀释冰箱(例如低温恒温器100)中减小和/或减轻信号幅度，减小和/或减轻热噪声并在一个或多个阶段(例如，多个板)使导体热化。公开的方面提供了一种用于量子应用的热感知微波衰减器。所述微波衰减器设计可以减少和/或减轻热噪声，并优化用于量子应用的稀释制冷机中的热化，同时保持所述衰减器的最新微波响应状态。
所述各个方面包括用于在高导热率基底上的低温应用的独立微波衰减器。此外，可以使用微带线以及粗的(例如，大约0.5mm至大约1mm)导体，其可以应用于传输线和散热器。另外，从微波和热的角度来看，提供了一种改进的设计。微带线可以改善微波信号和/或避免时隙线模式。散热片可以依靠除电子-声子耦合之外的热传导。此外，衰减器设计可在例如大约1°K至大约100°K的温度范围内使用。
为了简化说明，将所述方法或计算机实现的方法描述和描述为一系列动作。应当理解和接受，本发明不受所示出的动作和/或动作顺序的限制，例如，动作可以以各种顺序和/或同时发生，并且具有本文未呈现和描述的其他动作。此外，根据所公开的主题，并非所有示出的动作都可以用来实现计算机实现的方法。另外，本领域技术人员将理解并认识到，计算机执行的方法可替代地经由状态图或事件表示为一系列相互关联的状态。另外，应该进一步认识到，下文中以及整个说明书中公开的计算机实现的方法能够存储在制品上，以利于将这种计算机实现的方法传输和转移到计算机。本文所使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备或存储介质访问的计算机程序。
为了提供所公开的主题的各个方面的上下文，图10以及以下讨论旨在提供对其中所公开的主题的各个方面可以在其中实施的合适环境的一般描述。图10示出了示例非限制性操作环境的框图，在该示例性非限制性操作环境中，可以促进本文所述的一个或多个实施例。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。参考图10，用于实现本公开的各个方面的合适的操作环境1000还可包括计算机1012。计算机1012还可包括处理单元1014、系统存储器1016和系统总线1018。系统总线1018将包括但不限于系统存储器1016的系统组件耦合到处理单元1014。处理单元1014可以是各种可用处理器中的任何一个。双微处理器和其他多处理器体系结构也可以用作处理单元1014。系统总线1018可以是几种类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器，外围总线或外部总线和/或使用任何可用总线架构的本地总线，包括但不限于，工业标准架构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子(IDE)、VESA本地总线(VLB)、外围组件互连(PCI)、卡总线、通用串行总线(USB)、高级图形端口(AGP)、Firewire(IEEE1394)和小型计算机系统接口(SCSI)。系统存储器1016还可以包括易失性存储器1020和非易失性存储器1022。基本输入/输出系统(BIOS)包含非易失性存储器1022，该基本输入/输出系统(BIOS)包含诸如在启动期间在计算机1012内的元件之间传递信息的基本例程。通过示例而非限制的方式，非易失性存储器1022可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存或非易失性随机存取存储器(RAM)(例如，铁电RAM(FeRAM))。易失性存储器1020还可包括充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为说明而非限制，RAM有多种形式，例如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、SynchlinkDRAM(SLDRAM)、直接RambusRAM(DRRAM)、直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM。
计算机1012还可以包括可移动/不可移动，易失性/非易失性计算机存储介质。图10示出了例如磁盘存储器1024。磁盘存储器1024还可以包括但不限于诸如磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zip驱动器、LS-100驱动器、闪存设备、存储卡或记忆棒。磁盘存储器1024还可以单独地或与其他存储介质组合地包括存储介质。为了促进磁盘存储设备1024与系统总线1018的连接，通常使用可移动或不可移动的接口，例如接口1026。图10还描绘了操作环境1000充当用户与适当描述的基本计算机资源之间的中介的软件。这样的软件还可以包括例如操作系统1028。可以存储在磁盘存储器1024上的操作系统1028用于控制和分配计算机1012的资源。系统应用程序1030利用了操作系统1028的优势。操作系统1028通过程序模块1032和程序数据1034(例如存储在系统存储器1016或磁盘存储1024中的程序数据)对资源进行管理。应当理解的是，本公开内容可以是用各种操作系统或操作系统组合来实现。用户通过一个或多个输入设备1036向计算机1012输入命令或信息。输入设备1036包括但不限于诸如鼠标、跟踪球、手写笔、触摸板、键盘、麦克风、操纵杆之类的指示设备、游戏垫、碟形卫星天线、扫描仪、电视调谐器卡、数码相机、数码摄像机、网络摄像机等。这些和其他输入设备通过系统总线1018经由接口端口1138连接到处理单元1014。接口端口1038包括例如串行端口、并行端口、游戏端口和通用端口、串行总线(USB)。输出设备1040使用一些与输入设备1036相同类型的端口。因此，例如，USB端口可用于向计算机1012提供输入，并将信息从计算机1012输出到输出设备1040。输出适配器1042被提供以说明有一些输出设备1040像监视器、扬声器和打印机。其他输出设备1040中，需要特殊适配器。作为示例而非限制，输出适配器1042包括视频和声卡，其提供了输出设备1040和系统总线1018之间的连接方式。应当注意，其他设备和/或设备系统同时提供输入和输出功能这两者，例如远程计算机1044。
计算机1012可以使用到诸如远程计算机1044的一个或多个远程计算机的逻辑连接来在联网环境中操作。远程计算机1044可以是计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的设备、对等设备或其他公共网络节点等，并且通常还可以包括相对于计算机1012所述的许多或所有元素。为简洁起见，仅示出了和远程计算机1044一起的存储器存储设备1046。远程计算机1044通过网络接口1048逻辑地连接到计算机1012，然后经由通信连接1050物理地连接。网络接口1048包含有线和/或无线通信网络，例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、蜂窝网络等。LAN技术包括光纤分布式数据接口(FDDI)、铜缆分布式数据接口(CDDI)、以太网、令牌环等。WAN技术包括但不限于点对点链接、电路交换网络(如集成服务数字网络(ISDN))及其上的变体、分组交换网络和数字用户线(DSL)。通信连接1050是指用于将网络接口1048连接到系统总线1018的硬件/软件。尽管为了说明清楚起见示出了计算机1012内部的通信连接1050，但是它也可以在计算机1012的外部。用于连接到网络接口1048的硬件/软件也可以仅出于示例性目的包括内部和外部技术，例如调制解调器包括常规电话级调制解调器、电缆调制解调器和DSL调制解调器、ISDN适配器和以太网卡。
本发明可以是处于任何可能的集成技术细节水平的系统、方法、设备和/或计算机程序产品。所述计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
本文所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的设备。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理设备和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
尽管上面已经在运行在一个或多个计算机上的计算机程序产品的计算机可执行指令的一般上下文中描述了主题，但是本领域技术人员将认识到，本公开内容也可以是或可以是与其他程序模块结合实现。通常，程序模块包括执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域技术人员将理解，可以用其他计算机系统配置来实践本发明的计算机实现的方法，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算设备、大型计算机以及手持式计算机、计算设备(例如PDA，电话)、基于微处理器或可编程的消费类或工业电子产品等。所说明的方面也可以在分布式计算环境中实践，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。然而，本公开的一些(如果不是全部)方面可以在独立计算机上实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程内存存储设备中。
如在本申请中使用的，术语“组件”、“系统”、“平台”、“接口”等可以指代和/或可以包括计算机相关实体或与计算机相关的实体。具有一个或多个特定功能的可操作机器。本文公开的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或正在执行的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用程序和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的进程和/或线程中，并且一个组件可以位于一台计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。在另一个示例中，各个组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以例如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数据与本地系统、分布式系统中和/或跨网络的另一组件交互)经由本地和/或远程过程进行通信。作为互联网通过信号与其他系统的连接。作为另一示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的设备，所述机械部件由处理器执行的软件或固件应用程序操作。在这种情况下，处理器可以在设备内部或外部，并且可以执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一个示例，组件可以是通过不具有机械部件的电子组件提供特定功能的设备，其中电子组件可以包括处理器或其他设备，以执行至少部分地赋予电子组件功能的软件或固件。在一方面，组件可以经由虚拟机例如在云计算系统内模拟电子组件。
另外，术语“或”旨在表示包含性“或”而不是排他性“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚得知，否则“X使用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B两者，则在任何上述情况下均满足“X使用A或B”。此外，在主题说明书和附图中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文中清楚地指向单数形式。如本文所使用的，术语“示例”和/或“示例性”用于表示用作示例，实例或说明。为了避免疑问，本文所公开的主题不受这些示例的限制。另外，本文中描述为“示例”和/或“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计优选或有利，也不意味着排除那些本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。
如在本说明书中所采用的那样，术语“处理器”可以基本上指代包括但不限于单核处理器的任何计算处理单元或设备；例如，单核处理器。具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享内存的并行平台。另外，处理器可以指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂的可编程逻辑设备(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件。此外，处理器可以利用纳米级架构，例如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以便优化空间使用或增强用户设备的性能。处理器也可以被实现为计算处理单元的组合。在本公开中，诸如“存储”、“存储”、“数据存储”、“数据存储”、“数据库”以及与组件的操作和功能有关的基本上任何其他信息存储组件的术语被用来指代“存储器”。组件，包含在“内存”中的实体或包含存储器的组件。应当理解，本文所述的存储器和/或存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、闪存或非易失性随机存取存储器(RAM)(例如铁电RAM(FeRAM))。易失性存储器可以包括RAM，例如，RAM可以用作外部高速缓存。通过说明而非限制，RAM有多种形式，例如同步RAM(SRAM)、动态RRAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)、直接RambusRAM(DRRAM)、直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM(RDRAM)。另外，本文公开的系统或计算机实现的方法的存储器组件旨在包括但不限于包括这些和任何其他合适类型的存储器。
上面已经描述的仅包括系统和计算机实现的方法的示例。当然，出于描述本公开的目的，不可能描述组件或计算机实现的方法的每种可能的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，本公开的许多其他组合和置换是可能的。此外，在详细说明，权利要求书，附录和附图中使用术语“包括”、“具有”、“具有”等的程度时，这些术语旨在当在权利要求中被用作过渡词时以类似于术语“包括”被解释为“包括”。已经出于说明的目的给出了各种实施例的描述，但是这些描述并不旨在是穷举的或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择这里使用的术语是为了最好地解释实施例的原理，对市场上发现的技术的实际应用或技术上的改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解这里公开的实施例。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
提供大于限定的导热率水平的导热率的基底；
在所述基底的顶表面上的一条或多条薄膜线，包括蒸发的合金；以及
所述基底中的一个或多个通孔，其中所述一个或多个通孔的各个第一端连接到相应的薄膜连接器，并且所述一个或多个通孔的各个第二端连接到电接地。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基底包括选自由蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)组成的组的材料。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述一条或多条薄膜线包括选自由铜和镍铬合金(NiCr)组成的组的合金。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述一条或多条薄膜线包括包含百分之七十的镍和百分之三十的铬的合金。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述一个或多个通孔包括铜。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备包括一个或多个电阻器，并且其中，所述各个薄膜连接件和所述一个或多个通孔从所述一个或多个电阻器去除热电子。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述基底的所述导热率水平在每米每开氏温度(W/m/K)大约100至200瓦特的范围内。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括接地平面，其中，所述基底在所述接地平面上方。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备是在低温环境中使用的微波衰减器设备。
10.一种方法，包括：
在基底的顶面上蒸发合金以形成一条或多条薄膜线，其中所述基底提供的导热率水平大于限定的导热率水平；
在所述基底中形成一个或多个通孔；
将所述一个或多个通孔的相应的第一端连接到相应的薄膜连接器；以及
将所述一个或多个通孔的相应第二端电接地。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述基底包括选自由蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)组成的组的材料。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在所述基底的顶表面上蒸发所述合金包括蒸发选自铜和镍铬合金(NiCr)的材料，以形成所述一条或多条薄膜线。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在所述基底的顶表面上蒸发所述合金包括蒸发包括百分之七十的镍和百分之三十的铬的所述合金。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，还包括蒸发所述一个或多个通孔内的铜。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括在所述基底上形成一个或多个电阻器，并且其中，所述各个薄膜连接器和所述一个或多个通孔从所述一个或多个电阻器去除热电子。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，所述基底的导热率水平在每米每开氏温度(W/m/K)约100至200瓦特的范围内。
17.根据权利要求10至16中的任一项所述的方法，还包括：
提供接地平面，其中所述基底位于所述接地平面上方。
18.一种微波衰减器设备，包括：
提供大于限定的导热率水平的导热率的基底；
在所述基底的顶表面上的一条或多条薄膜线，包括蒸发的合金；以及
所述基底中的一个或多个通孔，其中所述一个或多个通孔的各个第一端连接到相应的薄膜连接器，并且所述一个或多个通孔的各个第二端连接到电接地。
19.根据权利要求18所述的微波衰减器设备，其中，所述基底包括选自由蓝宝石、熔融二氧化硅、石英、氧化镁(MgO)和砷化镓(GaAs)组成的组的材料。
20.根据权利要求18或19所述的微波衰减器设备，其中，所述一条或多条薄膜线包括选自由铜和镍铬合金(NiCr)组成的组的合金，并且其中，所述一个或多个通孔包括铜。
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