CN213934971U - 一种超导量子芯片结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超导量子芯片结构，包括第一结构件、第二结构件和支撑连接件；其中，所述第一结构件上设置有量子比特、读取腔、第一连接端子，其中，所述量子比特和所述读取腔耦合连接，所述量子比特和所述第一连接端子电连接；所述第二结构件上设置有电连接的信号传输线和第二连接端子；所述支撑连接件两端分别电连接所述第一连接端子和所述第二连接端子，用于将所述信号传输线上接收到的控制信号传输至所述量子比特。本申请减小了超导量子芯片结构的平面尺寸，提高了多位的超导量子芯片的集成度。

Description

一种超导量子芯片结构

技术领域

本申请属于量子计算领域，特别是一种超导量子芯片结构。

背景技术

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。量子计算机的核心是量子处理器，也称作超导量子芯片，经典集成电路芯片通过一个个晶体管构建经典比特，二进制信息单元即经典比特，而超导量子芯片采用不同物理体系构建量子比特，例如超导量子芯片利用约瑟夫森结来实现二能级系统，在经典力学系统中，一个比特的状态是唯一的，而量子力学允许量子比特是同一时刻两个状态的叠加，量子计算技术用2个量子状态来叠加及纠缠，用以执行以量子比特为基础的运算。量子比特越多，量子计算机的计算能力越强。

超导量子芯片上设置有量子比特、读取腔、微波线路、信号端口等，而这些部件均集成在一块基片表面，但随着对量子计算机计算能力要求的提升，量子比特数量越来越多，在一块基片上制备二维结构的超导量子芯片的尺寸会越来越大，难以集成。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种超导量子芯片结构，以解决现有技术中的不足，它能够减小了所述超导量子芯片的平面尺寸，提高了多位的超导量子芯片的集成度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种超导量子芯片结构，包括第一结构件、第二结构件和支撑连接件；其中，所述第一结构件上设置有量子比特、读取腔、第一连接端子，其中，所述量子比特和所述读取腔耦合连接，所述量子比特和所述第一连接端子电连接；所述第二结构件上设置有电连接的信号传输线和第二连接端子；所述支撑连接件两端分别电连接所述第一连接端子和所述第二连接端子，用于将所述信号传输线上接收到的控制信号传输至所述量子比特。

进一步的，所述量子比特和所述读取腔位于所述第一结构件的第一表面，所述第一连接端子位于所述第一结构件的第二表面，所述第一结构件还设置有贯穿所述第一结构件的第一表面和第二表面的通孔，所述通孔内填充有第一金属层，所述第一金属层用于电连接所述量子比特和所述第一连接端子。

进一步的，所述第一连接端子在所述第一结构件的第二表面沿着所述通孔的周向分布且与所述通孔同轴。

进一步的，所述量子比特、所述读取腔和所述第一连接端子位于所述第一结构件的第二表面，所述信号传输线和所述第二连接端子位于所述第二结构件的第一表面，其中，所述第一结构件的第二表面与所述第二结构件的第一表面相对设置。

进一步的，所述量子比特、所述读取腔和所述第一连接端子均位于所述第一结构件的第二表面，所述第二连接端子位于所述第二结构件的第一表面，所述信号传输线位于所述第二结构件的第二表面，且所述第二结构件设置有贯穿所述第二结构件的第一表面和第二表面的通孔，所述通孔内填充有第一金属层，所述第一金属层用于电连接所述第二连接端子和所述信号传输线。

进一步的，所述通孔形状为梯形。

进一步的，所述第一金属层的材质为超导材料。

进一步的，所述超导材料为氮化钛，所述支撑连接件的材质为铟。

进一步的，所述第一金属层的表面填充第一保护膜。

进一步的，所述支撑连接件形状为圆柱形。

与现有技术相比，本申请的超导量子芯片结构，包括第一结构件、第二结构件和支撑连接件；其中，所述第一结构件上设置有量子比特、读取腔、第一连接端子，其中，所述量子比特和所述读取腔耦合连接，所述量子比特和所述第一连接端子电连接；所述第二结构件上设置有电连接的信号传输线和第二连接端子；所述支撑连接件两端分别电连接所述第一连接端子和所述第二连接端子，用于将所述信号传输线上接收到的控制信号传输至所述量子比特。通过在不同的结构件上设置所述量子比特、读取腔和信号传输线，并借助所述第一连接端子、第二连接端子以及所述支撑连接件将设置于所述第一结构件的量子比特和所述第二结构件的信号传输线电连接起来，构成了完整的超导量子芯片结构，大大的减小了所述超导量子芯片的平面尺寸，提高了多位的超导量子芯片的集成度。

附图说明

图1为现有技术中的二维结构的超导量子芯片结构图；

图2为本申请的一种超导量子芯片立体结构图；

图3为本申请第一结构件的上表面结构图；

图4为本申请第一结构件的下表结构图；

图5为本申请第二结构件的上表结构图；

图6为本申请第二种超导量子芯片立体结构图；

图7为本申请第三种超导量子芯片立体结构图；

附图标记说明：1-衬底，11-量子比特，12-读取腔，13-信号传输线，14- 信号端口，10-第一结构件，20-第二结构件，30-支撑连接件，101-量子比特， 102-读取腔，103-第一连接端子，104-通孔，105-第一金属层，106-第一保护膜，201-信号传输线，202-第二连接端子。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

如图1所示的超导量子芯片结构图，是目前普遍采用的二维结构，具体的是在一块衬底1上通过显影、曝光、刻蚀、薄膜沉积等工艺流程制备量子比特 101、用于对量子比特11进行读取的读取腔12、用于对量子比特11进行控制的信号传输线13、以及各量子比特11对外的信号端口。每一个量子比特11 均对应一个电路结构，而图1所示的仅为6比特位的超导量子芯片。可以想象的是，当比特位提高到百位、甚至千位时，要想在在一篇衬底上集成这么多的量子比特11电路结构，可以想象的是超导量子芯片的平面尺寸需要非常大。

如图2所示，本申请提供了一种超导量子芯片结构，包括第一结构件10、第二结构件20和支撑连接件30；其中，所述第一结构件10上设置有量子比特101、读取腔102、第一连接端子103，其中，所述量子比特101和所述读取腔102耦合连接，所述量子比特101和所述第一连接端子103电连接；所述第二结构件20上设置有电连接的信号传输线201和第二连接端子202；所述支撑连接件30两端分别电连接所述第一连接端子103和所述第二连接端子202，用于将所述信号传输线201上接收到的控制信号传输至所述量子比特101。

超导量子芯片包括运行量子计算的所述量子比特101、对所述量子比特 101的的量子态进行读取的所述读取腔102、用于对所述量子比特101进行调控的所述信号传输线201、以及用于输出信号的信号端口；不仅于此，相邻的所述量子比特101之间还会设置耦合结构。即在超导量子芯片的有限尺寸上，设置有大量的电路结构、传输线，针对多位的超导量子芯片，不仅在集成方面，难度很大，而且当对其中一个所述量子比特101进行调控时，由于传输线过于密集，还会引起信号串扰，降低超导量子芯片的性能。

其中，所述第一结构件10为采用一个衬底或者晶圆并在表面制备所述量子比特101、所述读取腔102和所述第一连接端子103的结构；同理，所述第二结构件20为采用一个衬底或者晶圆并在表面制备所述信号传输线201和所述第二连接端子202的结构。

本申请实施例提供一种多层的超导量子芯片立体结构，用于分层设置超导量子芯片的各个电路结构。具体的，在第一层(即第一结构件)设置运行量子态计算的所述量子比特101和所述读取腔102，其中所述读取腔102是需要与所述量子比特101进行耦合作用，读取所述量子比特101的量子态的，因此设置于同一层且相互靠近的位置，保证信号耦合的效果。此外，在第二层(即第二结构件20)设置用于对所述量子比特101的量子态进行调控的所述信号传输线201，由于此层仅用于与设置所述信号传输线201，因此在布线时，可以合理的规划，降低所述信号传输线201之间的串扰。例如，可以通过所述量子比特101的频率参数，将频率间隔较大的所述量子比特101对应的的所述信号传输线201相邻设置，降低相互之间的影响。

当所述量子比特101与所述信号传输线201设置在不同层之后，分别在所述第一结构件10上设置所述第一连接端子103电连接所述量子比特101、在所述第二结构件20上设置所述第二连接端子202电连接所述信号传输线201，进而在通过设置所述支撑连接件30，将所述第一结构件10和所述第二结构件 20支撑固定，且通过所述支撑连接件30的两端将所述第一连接端子103和所述第二连接端子202之间电连接，即可实现所述量子比特101与所述信号传输线201的电连接，达到通过所述信号传输线201接收控制信号对所述量子比特101进行调控的目的。同时，所述读取腔102与所述量子比特101耦合连接，也可以通过所述信号传输线201对所述量子比特101的量子态进行读取，最终完善超导量子芯片的电路结构。

本申请的超导量子芯片结构，通过设置第一结构件10、第二结构件20和支撑连接件30；其中，所述第一结构件10上设置有量子比特101、读取腔102、第一连接端子103，其中，所述量子比特101和所述读取腔102耦合连接，所述量子比特101和所述第一连接端子103电连接；所述第二结构件20上设置有电连接的信号传输线201和第二连接端子202；所述支撑连接件30两端分别电连接所述第一连接端子103和所述第二连接端子202，用于将所述信号传输线201上接收到的控制信号传输至所述量子比特101。通过在不同的结构件上设置所述量子比特101、读取腔102和信号传输线201，并借助所述第一连接端子103、第二连接端子202以及所述支撑连接件30将设置于所述第一结构件10的量子比特101和所述第二结构件20的信号传输线201电连接起来，构成了完整的超导量子芯片结构，大大的减小了所述超导量子芯片的平面尺寸，提高了多位的超导量子芯片的集成度。

实施例1

如图2所示，本实施例提供了一种超导量子芯片结构，具体的，所述量子比特101和所述读取腔102位于所述第一结构件10的第一表面，所述第一连接端子103位于所述第一结构件10的第二表面，所述第一结构件10还设置有贯穿所述第一结构件10的第一表面和第二表面的通孔104，所述通孔104内填充有第一金属层105，所述第一金属层105用于电连接所述量子比特101和所述第一连接端子103。

由于所述第一结构件10和所述第二结构件20均为双面的结构且平行设置，并通过所述支撑连接件30进行支撑固定，因此所述第一结构件10和所述第二结构件20的第一表面(即上表面)和第二表面(即下表面)均可以设置超导量子电路。本实施例将所述量子比特101和所述读取腔102设置在所述第一结构件10上的第一表面，其中，所述第一结构件的第一表面远离所述第二结构件20，这样设置，可以将所述量子比特101和所述读取腔102与第二层(即第二结构件20)的所述信号传输线201的垂直距离增大，进一步降低所述信号传输线201上施加的控制信号对其他所述量子比特101的影响。

通过在所述第一结构件10上设置所述通孔104，将所述第一结构件10的第一表面和第二表面连通，并在所述第一结构件10的第二表面上，所述通孔 104所在位置设置所述第一连接端子103，同时在所述通孔内填充所述第一金属层105，借助所述第一金属层105的导电性，使得第一表面的所述量子比特 101与第二表面的所述第一连接端子103实现电连接。

同时在所述第二结构件20的第一表面设置电连接的所述第二连接端子 202和所述信号传输线201，并在所述第一结构件10和所述第二结构件20之间设置支撑连接件30，通过支撑连接件30将所述第一结构件10和所述第二结构件20支撑固定的同时，将所述第一连接端子103和所述第二连接端子202 电连接。即通过所述第二连接端子202、所述支撑连接件30、所述第一连接端子103以及所述通孔104实现了所述信号传输线201与所述量子比特101的电连接，达到了分层设计超导量子芯片结构的效果。

如图2和图4所示，在所述第一结构件10的第二表面设置所述第一连接端子103时，所述第一连接端子103在所述第一结构件10的第二表面沿着所述通孔104的周向分布且与所述通孔104同轴设置。同时，所述第二连接端子 202在第二结构件20的第一表面与第一连接端子103对应的位置设置。将所述第一连接端子103沿着所述通孔104的周向分布且与所述通孔104同轴，并且第一结构件10平行设置于第二结构件20的正上方，形成所述通孔104、手术第一连接端子103和所述第二连接端子202三者同轴设置，在制备所述第一结构件10的所述第一连接端子103和所述第二结构件20的所述第二连接端子 202时，可采用同样的加工流程，简化了工艺流程，且在通过支撑连接件30 固定第一结构件10和第二结构件20时，可以轻松的实现所述第一连接端子 103和所述第二连接端子202以及所述通孔104的对准，保证了超导量子芯片上每个所述量子比特101电路的一致性。

继续如图3和图4所示，所述超导量子芯片上的每一个所述量子比特101 上均需要施加用于调控频率参数的第一调控信号和用于调控量子态参数的第二调控信号，而所述第一调控信号和所述第二调控信号需要通过不同的信号传输线施加，即每一个所述量子比特101均需要设置对应的两路信号传输路线，而且两路信号传输线之间相互隔离，而每一路信号传输路径均需要通过一个所述通孔104、一个所述第一连接端子103、一个所述第二连接端子202、一个所述支撑连接件30、以及一个所述第二连接端子202形成电连接的信号传导路径，构成对一个所述量子比特101的频率参数或者量子态参数进行调控的电路结构。具体实施时，如图3所示的所述第一结构件的第一表面的结构图，每一个所述量子比特上都与两个所述通孔104借助所述第一金属层105电连接，而两个所述通孔104与所述第一结构件的第二表面的两个所述第一连接端子 103连接；进而，每一个所述第一连接端子103均电连接一个所述支撑连接件 30，而此所述支撑连接件30的另一端与所述第二结构件的第一表面的一个同轴设置的所述第二连接端子202电连接，最终与对应的一个所述信号传输线 201连接，接收一个所述第一调控信号或所述第二调控信号。

简而言之，每一个所述量子比特101对应设置有2个所述通孔104、2个所述第一连接端子103、两个所述支撑连接件30、两个所述第二连接端子202 和两个所述信号传输线201。

实施例2

如图6所示，本实施例提供了第二种超导量子芯片结构，所述量子比特 101、所述读取腔102和所述第一连接端子103均位于所述第一结构件10的第二表面，所述信号传输线201和所述第二连接端子202位于所述第二结构件 20的第一表面，其中，所述第一结构件10的第二表面与所述第二结构件20 的第一表面相对设置。

具体的，超导量子芯片结构包括平行设置的所述第一结构件10和所述第二结构件20，将所述量子比特101和所述读取腔102设置在所述第一结构件 10的第二表面，同时将所述信号传输线201设置于所述第二结构件20的第一表面，实现对称设置，并通过支撑连接件30支撑所述第一结构件10和所述第二结构件20，并通过支撑连接件30的两端分别电连接所述第一连接端子103 和所述第二连接端子202，实现超导量子电路的连接。

在本实施例中，通过支撑连接件30，将所述量子比特101、所述读取腔 102和所述信号传输线201沿着所述第一结构件10的第二表面和所述第二结构件20的第一表面对称设置，且通过支撑连接件30将所述量子比特101和所述信号传输线201的距离拉开，不需要在所述第一结构件10设置所述通孔104，即可达到降低所述信号传输线201上施加的调控信号对所述量子比特101的串扰影响，同时又实现了超导量子芯片的立体结构，大大提高了超导量子芯片的集成度和性能。

实施例3

如图7所示，本实施例提供了第三种超导量子芯片结构，所述量子比特 101、所述读取腔102和所述第一连接端子103均位于所述第一结构件10的第二表面，所述第二连接端子202位于所述第二结构件20的第一表面，所述信号传输线201位于所述第二结构件20的第二表面，且所述第二结构件20设置有贯穿所述第二结构件20的第一表面和第二表面的通孔104，所述通孔104 内填充有第一金属层105，所述第一金属层105用于电连接所述第二连接端子 202和所述信号传输线201。

与实施例2相比，本实施例将所述第二结构件20的第二连接端子202设置于第一表面的同时，将所述信号传输线201设置于第二表面，并设置贯穿第一表面和第二表面的所述通孔104，进而在所述通孔104内填充的第一金属层 105，借助所述第一金属层105的导电性，使得所述第二连接端子202和所述信号传输线201进行连接。不仅增加了所述信号传输线201与所述量子比特 101的距离，也通过第二结构件20本身的绝缘效果，使得超导量子电路的串扰削弱到近乎忽略不计。

需要说明的是，在芯片制备领域、尤其是超导量子芯片制备领域，衬底材料通常蓝宝石、硅、碳化硅等材料，而这些材料本身就具有绝缘效果，因此，在上述3个实施例中，优先选择实施例1和实施例3的超导量子芯片结构，通过所述第一结构件10、所述第二结构件20的材料的绝缘特性，将所述量子比特101和所述信号传输线201进行隔离，并通过支撑连接件30将所述第一结构件10和所述第二结构件20进行分层隔离，最大效果的降低了所述信号传输线201上施加的控制信号对其他所述量子比特101的串扰影响。

更进一步的，在实施例1和实施例3中，优先选择实施例1的超导量子芯片结构，即将所述量子比特101、所述读取腔102设置于所述第一结构件10 的第一表面，将所述第一连接端子103设置于所述第一结构件10的第二表面，进而设置贯穿第一表面和第二表面的所述通孔104，并通过所述通孔104内填充的所述第一金属层105实现所述量子比特101和所述第一连接端子103的电连接。这样可以避免在对所述第一结构件10、所述第二结构件20和所述支撑连接件30进行固定，即将所述第一连接端子103、所述支撑连接件30和所述第二连接端子202进行固定连接时，不会损坏所述量子比特101和所述读取腔 102的电路结构。如实施例3的超导量子芯片结构所示，所述量子比特101、所述读取腔102和所述第一结构件10设置于所述第一结构件10的第二表面，即设置于同一平面，所述量子比特101与所述第一连接端子103近邻设置，在对所述第一连接端子103、所述支撑连接件30和所述第二连接端子202进行固定时，容易破坏所述量子比特101的电路结构。

回到图2所示，第一结构体所述通孔104形状为梯形。本申请在所述第一结构件10上设置所述通孔104时，所述通孔104形状为梯形。将所述通孔 104的形状设置为梯形，可以便于在所述通孔104表面通过原子沉积技术制备导电层。具体的，在所述通孔104表面进行导电层沉积时，是通过喷枪将金属颗粒打到所述通孔104表面，采用梯形的形状，可以使得所述通孔104表面所有位置都能沉积金属颗粒，而且金属颗粒沉积之后形成的导电层更均匀。

在所述通孔104表面设置金属层时，所述第一金属层105的材质为超导材料。本申请实施例制备的芯片为超导量子芯片，因此在设置所述量子比特101 和所述信号传输线201之间的导电结构(即通孔104表面的第一金属层105、第一连接端子103、支撑连接件30、第二连接端子202)时，这些组成部分的材质均需要采用超导材料，满足超导量子芯片的功耗需求。

其中，所述第一金属层105的超导材料选择氮化钛，所述支撑连接件30 的材质为铟。本申请在具体实施时，采用氮化钛，氮化钛的导电性能高，而且耐高温，当在所述通孔104表面制备了氮化钛材料的所述第一金属层105之后，在后续的超导量子芯片加工的工艺流程中，通过控制加工温度，可以有效的保证所述第一金属层105的性能。此外，支撑连接件30不仅用于支撑所述第一结构件10和所述第二结构件20，还用于将所述第一结构件10的第二表面设置的所述第一连接端子103和所述第二结构件20的第一表面设置的所述第二连接端子202电连接起来，因此，所述支撑连接件30的材料也选择超导材料。在制备支撑连接件30时，是通过电子束蒸发镀膜技术，在所述第二结构件20 的第一表面设置的所述第二连接端子202的表面生成的所述支撑连接件30。同时，还需要所述将支撑连接件30的另一端与所述第一结构件10的第一连接端子103通过焊接的方式进行固定连接。本申请实施例选择铟作为支撑连接件 30的材料，铟的熔点相对其他超导材料低一些，便于焊接，同时避免高温对所述第一金属层105的影响。

此外，在所述第二结构件20的第一表面设置有第二金属层。总所周知，所述第二结构件20的材料均为半导体材料，而所述信号传输线201是微带传输线形式，是无法直接在所述第二结构件20的表面制备的。首先在所述第二结构件20的第一表面设设置一层导电金属层(即第二金属层)，进而在所述第二金属层的表面通过光刻图形化工艺制备所述信号传输线201。不过当在所述第二金属层上自备好所述信号传输线201之后，需要将除所述信号传输线201 以外的所述第二金属层给清洗掉，使得所述第二结构件20的第一表面上仅形成所述信号传输线201和所述第二连接端子202电路结构。

如图2和图3所示的超导量子芯片结构，所述第一金属层105的表面填充第一保护膜106。如前面所述，所述第一金属层105是通过金属沉积技术在所述通孔104表面制备的用于电连接所述量子比特101和所述第一连接端子103 的导电层。本申请实施例设计的超导量子芯片在加工工艺过程中，是先制备所述通孔104、进而在所述通孔104表面沉积所述第一金属层105、继续在所述第一结构件10的第一表面制备所述读取腔102、所述量子比特101结构，以及后续通过焊接技术将支撑连接件30的两端和所述第一结构件10、所述第二结构件20分别固定连接。可以发现，在所述通孔104表面沉积第一金属膜之后，后续还有多个工艺流程，而且在焊接支撑连接件30时，还处于高温环境中。当在所述第一金属层105外在填充一层保护膜，可以有效的防止所述第一金属层105出现氧化、脱落等情况，保证所述第一金属层105的电导特性。

如图2、图4和图5所示，所述支撑连接件30形状为圆柱形。所述支撑连接件30的两端需要分别与所述第一连接端子103、所述第二连接端子202 通过焊接方式连接固定的，而所述第一连接端子103在所述第一结构件10的第二表面是环绕所述通孔104设置的，所述第二连接端子202在所述第二结构件20的第一表面与所述第一连接端子103对应位置设置，均为圆形形状，因此，将所述支撑连接件30的形状设置为圆柱形，与第一连接端、第二连接端子202的接触面积大，在进行焊接时可以保证焊接效果以及导电效果。

与现有技术相比，本申请的超导量子芯片结构，包括第一结构件10、第二结构件20和支撑连接件30；其中，所述第一结构件10上设置有量子比特 101、读取腔102、第一连接端子103，其中，所述量子比特101和所述读取腔 102耦合连接，所述量子比特101和所述第一连接端子103电连接；所述第二结构件20上设置有电连接的信号传输线201和第二连接端子202；所述支撑连接件30两端分别电连接所述第一连接端子103和所述第二连接端子202，用于将所述信号传输线201上接收到的控制信号传输至所述量子比特101。通过在不同的结构件上设置所述量子比特101、读取腔102和信号传输线201，并借助所述第一连接端子103、第二连接端子202以及所述支撑连接件30将设置于所述第一结构件10的量子比特101和所述第二结构件20的信号传输线 201电连接起来，构成了完整的超导量子芯片结构，大大的减小了所述超导量子芯片的平面尺寸，提高了多位的超导量子芯片的集成度。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本申请的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本申请的较佳实施例，但本申请不以图面所示限定实施范围，凡是依照本申请的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超导量子芯片结构，其特征在于，包括第一结构件、第二结构件和支撑连接件；其中，

所述第一结构件上设置有量子比特、读取腔、第一连接端子，其中，所述量子比特和所述读取腔耦合连接，所述量子比特和所述第一连接端子电连接；

所述第二结构件上设置有电连接的信号传输线和第二连接端子；

所述支撑连接件两端分别电连接所述第一连接端子和所述第二连接端子，用于将所述信号传输线上接收到的控制信号传输至所述量子比特。

2.根据权利要求1所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述量子比特和所述读取腔位于所述第一结构件的第一表面，所述第一连接端子位于所述第一结构件的第二表面，所述第一结构件还设置有贯穿所述第一结构件的第一表面和第二表面的通孔，所述通孔内填充有第一金属层，所述第一金属层用于电连接所述量子比特和所述第一连接端子。

3.根据权利要求2所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述第一连接端子在所述第一结构件的第二表面沿着所述通孔的周向分布且与所述通孔同轴。

4.根据权利要求1所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述量子比特、所述读取腔和所述第一连接端子均位于所述第一结构件的第二表面，所述信号传输线和所述第二连接端子位于所述第二结构件的第一表面，其中，所述第一结构件的第二表面与所述第二结构件的第一表面相对设置。

5.根据权利要求1所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述量子比特、所述读取腔和所述第一连接端子均位于所述第一结构件的第二表面，所述第二连接端子位于所述第二结构件的第一表面，所述信号传输线位于所述第二结构件的第二表面，且所述第二结构件设置有贯穿所述第二结构件的第一表面和第二表面的通孔，所述通孔内填充有第一金属层，所述第一金属层用于电连接所述第二连接端子和所述信号传输线。

6.根据权利要求2或5任一项所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述通孔形状为梯形。

7.根据权利要求2或5所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述第一金属层的材质为超导材料。

8.根据权利要求7所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述超导材料为氮化钛，所述支撑连接件的材质为铟。

9.根据权利要求2或5所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述第一金属层的表面填充第一保护膜。

10.根据权利要求1所述的超导量子芯片结构，其特征在于，所述支撑连接件形状为圆柱形。

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