RU2813743C1 - Method for manufacturing superconducting qubits with focused ion beam annealing - Google Patents
Method for manufacturing superconducting qubits with focused ion beam annealing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813743C1 RU2813743C1 RU2023125065A RU2023125065A RU2813743C1 RU 2813743 C1 RU2813743 C1 RU 2813743C1 RU 2023125065 A RU2023125065 A RU 2023125065A RU 2023125065 A RU2023125065 A RU 2023125065A RU 2813743 C1 RU2813743 C1 RU 2813743C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- thin
- film
- josephson junctions
- ion beam
- Prior art date
Links
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 253
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 253
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 155
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 18
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 112
- -1 helium ions Chemical class 0.000 claims description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 6
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N azanylidyneniobium Chemical compound [Nb]#N CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления кубитов и сверхпроводниковых устройств для квантовых компьютеров, а именно к системам на основе тонкопленочных джозефсоновских переходов, и может быть использовано для точной подстройки резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов, содержащих тонкопленочные джозефсоновские переходы, после их изготовления, например, перестраиваемых или фиксированных по частоте кубитов, а также криогенных джозефсоновских параметрических усилителей.The invention relates to the field of manufacturing qubits and superconducting devices for quantum computers, namely to systems based on thin-film Josephson junctions, and can be used to fine-tune the resonant frequency of superconducting qubits containing thin-film Josephson junctions after their manufacture, for example, tunable or fixed according to frequency of qubits, as well as cryogenic Josephson parametric amplifiers.
Известен способ отжига сверхпроводниковых кубитов, заключающийся в позиционировании излучающей антенны непосредственно над первым и вторым тонкопленочными джозефсоновскими переходами в составе сверхпроводниковых кубитов, термическом воздействии на тонкопленочный джозефсоновский переход электромагнитной волной, исходящей из излучающей антенны, последующем перемещении антенны на следующий тонкопленочный джозефсоновский переход [Патент US 11,050,009 B2, опубл.29.06.2021]. There is a known method for annealing superconducting qubits, which consists in positioning a radiating antenna directly above the first and second thin-film Josephson junctions in the composition of superconducting qubits, thermally affecting the thin-film Josephson junction with an electromagnetic wave emanating from the radiating antenna, then moving the antenna to the next thin-film Josephson junction [Patent US 11,050,009 B2, publ.06.29.2021].
Его недостатки заключаются в том, что для отжига сверхпроводниковых кубитов необходимо использовать дополнительную оснастку, содержащую излучающие антенны. Вследствие фиксированного размера оснастки, каждая новая топология сверхпроводниковых кубитов требует изготовления новой оснастки, что накладывает ограничения на гибкость технологического процесса изготовления сверхпроводниковых кубитов, а также ведет к его удорожанию.Its disadvantages are that for annealing superconducting qubits it is necessary to use additional equipment containing radiating antennas. Due to the fixed size of the tooling, each new topology of superconducting qubits requires the manufacture of new tooling, which imposes restrictions on the flexibility of the technological process for manufacturing superconducting qubits, and also leads to its increase in cost.
Известен также способ отжига сверхпроводниковых кубитов, заключающийся в формировании множества сверхпроводниковых кубитов на чипе, определении начальной частоты каждого сверхпроводникового кубита, отжиге джозефсоновских переходов в составе сверхпроводниковых кубитов [Патент US 2019/0165244 A1, опубл. 30.05.2019].There is also a known method for annealing superconducting qubits, which consists in forming many superconducting qubits on a chip, determining the initial frequency of each superconducting qubit, annealing Josephson junctions in the superconducting qubits [Patent US 2019/0165244 A1, publ. 05/30/2019].
Его недостатки заключаются в том, что вследствие большого пятна контакта не удается располагать сверхпроводниковые кубиты на чипе в непосредственной близости друг от друга, что накладывает ограничения на масштабируемость схем сверхпроводниковых кубитов. Другим недостатком является низкая дискретность значений энергии, использующихся при отжиге сверхпроводниковых кубитов, что не позволяет настраивать резонансную частоту сверхпроводниковых кубитов в широком диапазоне.Its disadvantages are that, due to the large contact patch, it is not possible to place superconducting qubits on the chip in close proximity to each other, which imposes restrictions on the scalability of superconducting qubit circuits. Another disadvantage is the low discreteness of the energy values used when annealing superconducting qubits, which does not allow tuning the resonant frequency of superconducting qubits in a wide range.
Известен также способ лазерного термического отжига сверхпроводниковых кубитов посредством обработки тонкопленочных джозефсоновских переходов лазером с длинной волны 532 нм, включающий изготовление тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов на подложке, соединенных с двумя обкладками конденсатора, отжиг тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов лазером, генерирующим Гауссовый пучок диаметром 20 мкм [Патент US 10,424,713 B2, опубл. 24.09.2019]. Этот способ выбран в качестве прототипа предложенного решения.There is also a known method for laser thermal annealing of superconducting qubits by processing thin-film Josephson junctions with a laser with a wavelength of 532 nm, including the production of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions on a substrate connected to two capacitor plates, annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions laser generating a Gaussian beam with a diameter of 20 microns [Patent US 10,424,713 B2, publ. 09/24/2019]. This method was chosen as a prototype of the proposed solution.
Его недостатки заключаются в том, что при лазерном отжиге сверхпроводниковых кубитов посредством обработки тонкопленочных джозефсоновских переходов, лазерный Гауссовый пучок имеет пятно контакта, сопоставимое с размером сверхпроводникового кубита, что не позволяет воздействовать на тонкопленочные джозефсоновские переходы, не затрагивая при этом область подложки. Это приводит к низкой воспроизводимости подстройки резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов. Другим недостатком является то, что лазерный отжиг тонкопленочных джозефсоновских переходов подходит только для удаленных друг от друга тонкопленочных джозефсоновских переходов, т.к. вследствие градиента температур, вызванного большим пятном контакта, не удается обработать близко расположенные тонкопленочные джозефсоновские переходы с одинаковой энергией. Поэтому, данный способ не позволяет проводить подстройку резонансной частоты перестраиваемых по частоте кубитов, а подходит только для сверхпроводниковых кубитов, фиксированных по частоте. Это приводит к ужесточению требований на этапе изготовления сверхпроводниковых кубитов, удлинению технологического маршрута, вызванному необходимостью дополнительных этапов очистки и, как следствие, удорожанию процесса их изготовления.Its disadvantages are that when laser annealing superconducting qubits by processing thin-film Josephson junctions, the laser Gaussian beam has a contact spot comparable to the size of the superconducting qubit, which does not allow affecting thin-film Josephson junctions without affecting the substrate area. This leads to low reproducibility of tuning the resonant frequency of superconducting qubits. Another disadvantage is that laser annealing of thin-film Josephson junctions is only suitable for thin-film Josephson junctions located far apart from each other, because Due to the temperature gradient caused by the large contact patch, it is not possible to process closely spaced thin-film Josephson junctions with the same energy. Therefore, this method does not allow adjusting the resonant frequency of frequency-tunable qubits, but is only suitable for superconducting qubits fixed in frequency. This leads to stricter requirements at the stage of manufacturing superconducting qubits, a lengthening of the technological route caused by the need for additional purification steps and, as a consequence, an increase in the cost of their manufacturing process.
Технические результаты изобретения заключаются в повышении воспроизводимости подстройки резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов любого типа, снижении трудоёмкости и стоимости технологического маршрута изготовления сверхпроводниковых кубитов и сверхпроводниковых устройств для квантовых компьютеров.The technical results of the invention consist in increasing the reproducibility of adjusting the resonant frequency of superconducting qubits of any type, reducing the complexity and cost of the technological route for manufacturing superconducting qubits and superconducting devices for quantum computers.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления сверхпроводниковых кубитов с отжигом фокусированным ионным пучком, включающем изготовление тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов на подложке, соединенных с двумя обкладками конденсатора, обработку сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов, отжиг сверхпроводниковых кубитов проводят Гауссовым фокусированным ионным пучком посредством локального изменения свойств тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов.The essence of the invention lies in the fact that in a method for manufacturing superconducting qubits with focused ion beam annealing, including the manufacture of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions on a substrate connected to two capacitor plates, processing of superconducting qubits by annealing thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions, annealing of superconducting qubits is carried out with a Gaussian focused ion beam by locally changing the properties of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions.
Существует вариант, в котором в качестве материала обкладок конденсатора используют или алюминий, или ниобий, или тантал, или молибден.There is an option in which either aluminum, or niobium, or tantalum, or molybdenum is used as the material of the capacitor plates.
Существует вариант, в котором Гауссовый фокусированный ионный пучок образован или ионами гелия, или ионами неона, или ионами галлия, или ионами золота, или ионами кремния.There is a variant in which a Gaussian focused ion beam is formed either by helium ions, or neon ions, or gallium ions, or gold ions, or silicon ions.
Существует вариант, в котором обработку сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком проводят Гауссовым фокусированным ионным пучком диаметром от 0,3 до 30 нм.There is an option in which the processing of superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam is carried out with a Gaussian focused ion beam with a diameter of 0.3 to 30 nm.
Существует вариант, в котором обработку сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком проводят посредством последовательного локального изменения свойств тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным пучком.There is an option in which the processing of superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/alumina/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam is carried out by sequentially locally changing the properties of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused beam.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком регулируют глубину проникновения заряженных частиц в объеме тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов посредством изменения дозы облучения в диапазоне от 1×1011 до 5×1014 ион/см2.There is an option in which, when processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, the penetration depth of charged particles in the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions is controlled by changing the irradiation dose in the range from 1 × 10 11 up to 5×10 14 ions/cm 2 .
Существует вариант, в котором в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком воздействуют фокусированным пучком непосредственно на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов без нагрева подложки.There is an option in which in the process of processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, a focused beam is applied directly to the region of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions without heating the substrate.
Существует вариант, в котором в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком воздействуют фокусированным пучком и на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов, и на подложку.There is an option in which in the process of processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, both the thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction region and the substrate are exposed to a focused beam.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком площадь области обработки точно соответствует площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов.There is an option in which when processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/alumina/aluminium-Josephson junctions with a focused ion beam, the area of the processing area exactly corresponds to the area of thin-film aluminum/alumina/aluminium-Josephson junctions.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком задают площадь области обработки больше площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов.There is an option in which, when processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, the area of the processing area is set larger than the area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком задают форму области обработки тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов при помощи полигонов, как простой, так и сложной формы.There is an option in which, when processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, the shape of the processing area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions is set using polygons of both simple and complex shapes.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов фокусированным ионным пучком для каждой области обработки задают энергию заряженных частиц, передаваемую в объем тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов.There is an option in which, when processing superconducting qubits by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions with a focused ion beam, the energy of charged particles transferred to the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions is set for each processing area.
Существует вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов, как фиксированных, так и перестраиваемых по частоте, каждый тонкопленочный алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновский переход в составе сверхпроводникового кубита обрабатывается независимо, без перекрестного влияния от соседних с ним тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов.There is an option in which, when processing superconducting qubits, both fixed and frequency tunable, each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction in the superconducting qubit is processed independently, without cross-influence from its neighboring thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions.
На фиг. 1 изображена электрическая схема сверхпроводникового кубита, фиксированного по частоте (а), перестраиваемого по частоте (б) и кубита-флаксониума (в). Представленные варианты исполнения сверхпроводникового кубита состоят из одного или нескольких тонкопленочных джозефсоновских переходов и параллельно подключенного конденсатора. Джозефсоновский переход и конденсатор могут быть емкостно связаны как со считывающей линией, так и с плоскостью заземления.In fig. Figure 1 shows the electrical diagram of a superconducting qubit, fixed in frequency (a), tunable in frequency (b) and a fluxonium qubit (c). The presented versions of the superconducting qubit consist of one or more thin-film Josephson junctions and a parallel-connected capacitor. The Josephson junction and capacitor can be capacitively coupled to either the sense line or the ground plane.
На фиг. 2 изображена топология тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода, соединенного с двумя обкладками конденсатора, а также заземляющей плоскостью. Представлен вариант, когда область обработки больше площади джозефсоновского перехода. Однако существует вариант, в котором область обработки точно соответствует площади джозефсоновского перехода.In fig. Figure 2 shows the topology of a thin film aluminum/alumina/aluminum Josephson junction connected to two capacitor plates as well as a ground plane. An option is presented when the processing area is larger than the Josephson junction area. However, there is an option in which the processing area exactly corresponds to the area of the Josephson junction.
На фиг. 3 изображено поперечное сечение тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода в момент обработки Гауссовым фокусированным ионным пучком. Отмечено, что размер пятна контакта много меньше характерного размера тонкопленочного джозефсоновского перехода. Представлен вариант, в котором глубина проникновения заряженных частиц больше толщины металла верхнего электрода и туннельного барьера. Однако существует вариант, в котором глубина проникновения заряженных частиц меньше или точно соответствует толщине металла верхнего электрода и туннельного барьера.In fig. 3 shows a cross section of a thin film aluminum/alumina/aluminum Josephson junction at the time of treatment with a Gaussian focused ion beam. It is noted that the size of the contact spot is much smaller than the characteristic size of a thin-film Josephson junction. A variant is presented in which the penetration depth of charged particles is greater than the thickness of the metal of the upper electrode and the tunnel barrier. However, there is an option in which the penetration depth of charged particles is less than or exactly matches the thickness of the metal of the upper electrode and the tunnel barrier.
На фиг. 4 изображена упрощенная схема гелиево-ионного микроскопа, использующегося для ионного отжига сверхпроводниковых кубитов, позволяющего получить диаметр фокусированного ионного пучка менее 30 нм.In fig. Figure 4 shows a simplified diagram of a helium-ion microscope used for ion annealing of superconducting qubits, which makes it possible to obtain a focused ion beam diameter of less than 30 nm.
Способ изготовления сверхпроводниковых кубитов (фиг. 1) с отжигом фокусированным ионным пучком может быть реализован одним из ряда известных технологических процессов. Двумя примерами таких процессов могут быть: 1) субтрактивный процесс изготовления сверхпроводниковых кубитов на основе трехслойных тонкопленочных джозефсоновских переходов или 2) процесс на основе технологии моста Долана. Далее в качестве примера приведено описание процесса изготовления сверхпроводниковых кубитов на основе технологии моста Долана.The method of manufacturing superconducting qubits (Fig. 1) with focused ion beam annealing can be implemented by one of a number of known technological processes. Two examples of such processes would be: 1) a subtractive process for fabricating superconducting qubits based on three-layer thin-film Josephson junctions or 2) a process based on Dolan bridge technology. Below, as an example, a description of the manufacturing process of superconducting qubits based on Dolan bridge technology is given.
На пластине 8 (фиг. 2, фиг. 3) из кремния, или сапфира, или оксида магния с диаметром от 25 мм до 300 мм и толщиной от 430 мкм до 650 мкм методами электронно-лучевой литографии и теневого осаждения формируют сверхпроводниковые кубиты 1 на тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий или ниобий/алюминий-оксид алюминия/ниобий джозефсоновских переходах 2 с толщиной нижнего тонкопленочного электрода 9 от 15 до 25 нм и толщиной верхнего тонкопленочного электрода 10 от 35 до 60 нм, а также толщиной туннельного барьера из оксида алюминия 12 от 0,1 до 10 нм. В таких процессах тонкопленочный джозефсоновский переход 2 располагают между обкладками конденсатора 3, которые могут быть емкостно связаны с линией 7 через конденсатор 6 или c заземляющей плоскостью 4 через конденсатор 5. Расположение и геометрию сверхпроводникового кубита 1 выбирают на основании данных моделирования и проектирования. В соответствии с одним из возможных вариантов исполнения емкость конденсатора 3 лежит в диапазоне от 0,1 фФ до 200 фФ. В соответствии с одним из возможных вариантов исполнения сверхпроводникового кубита 1 критический ток тонкопленочных джозефсоновских переходов 2 лежит в диапазоне от 10 до 100 нА. Критический ток связан с комнатным сопротивлением тонкопленочного джозефсоновского перехода 2 через соотношение Амбегаокара-Баратова. В частности, соотношение предсказывает, что сопротивление тонкопленочного джозефсоновского перехода 2 до достижения сверхпроводящего состояния обратно пропорционально критическому току после перехода в сверхпроводящее состояние. Далее в качестве примера приведено описание изготовления сверхпроводникового кубита-трансмона.On a wafer 8 (Fig. 2, Fig. 3) made of silicon, or sapphire, or magnesium oxide with a diameter from 25 mm to 300 mm and a thickness from 430 μm to 650 μm using electron beam lithography and shadow deposition, superconducting qubits 1 are formed on thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum or niobium/aluminium-aluminum oxide/niobium Josephson junctions 2 with the thickness of the lower thin film electrode 9 from 15 to 25 nm and the thickness of the upper thin film electrode 10 from 35 to 60 nm, and the thickness of the aluminum oxide tunnel barrier 12 from 0.1 to 10 nm. In such processes, a thin-film Josephson junction 2 is placed between the plates of a capacitor 3, which can be capacitively coupled to line 7 through capacitor 6 or to ground plane 4 through capacitor 5. The location and geometry of superconducting qubit 1 is selected based on modeling and design data. According to one possible embodiment, the capacitance of the capacitor 3 lies in the range from 0.1 fF to 200 fF. In accordance with one of the possible embodiments of superconducting qubit 1, the critical current of thin-film Josephson junctions 2 lies in the range from 10 to 100 nA. The critical current is related to the room resistance of the thin-film Josephson junction 2 through the Ambegaokar-Baratov relation. In particular, the relationship predicts that the resistance of a thin-film Josephson junction 2 before reaching the superconducting state is inversely proportional to the critical current after the transition to the superconducting state. The following is a description of the manufacture of a superconducting transmon qubit as an example.
В соответствии с одним из возможных вариантов изготовления сверхпроводникового кубита 1 на поверхности подложки 8 формируют двухслойную резистивную маску, нижний слой которой может быть выполнен из сополимера метилметакрилата (MMA), а верхний, более тонкий слой, может быть выполнен из полиметилметакрилата (РММА). Далее проводят электронно-лучевую литографию с целью формирования геометрии тонкопленочных джозефсоновских переходов 2 в двухслойной резистивной маске. Затем, области резистивной маски, подвергшиеся воздействию электронного пучка, удаляют в растворе MIBK:IPA (метилизобутилкетон : изопропиловый спирт) в концентрации 1:3. Слой ММА более чувствителен к воздействию электронного пучка, что позволяет сформировать подвесной мост из PММА, также называемый мостом Долана. Далее образец помещают в установку электронно-лучевого испарения, где через ранее сформированные отверстия в резистивной маске, под двумя различными углами испаряют алюминий с промежуточным окислением в атмосфере аргона, между этапами испарениями алюминия. В результате испарения в области подвесного моста Долана формируется тонкопленочный джозефсоновский переход 2 (фиг. 3). Затем, оставшийся резист и нежелательный металл удаляют, помещая образец в N-метил-2-пирролидон (NMP). Этот базовый процесс изготовления можно использовать с другими дополнительными этапами изготовления, такими как плазмохимическое осаждение из газовой фазы (PECVD), оптическая литография, а также плазмохимическое и жидкостное травление, для изготовления более сложных устройств. Далее проводят отжиг сверхпроводниковых кубитов 1 Гауссовым фокусированным ионным пучком 13 посредством локального изменения свойств тонкопленочных джозефсоновских переходов 2 (фиг. 3) в камере 15 гелиево-ионного микроскопа 16 (фиг. 4).In accordance with one of the possible options for manufacturing a superconducting qubit 1, a two-layer resistive mask is formed on the surface of the substrate 8, the bottom layer of which can be made of methyl methacrylate (MMA) copolymer, and the upper, thinner layer can be made of polymethyl methacrylate (PMMA). Next, electron beam lithography is carried out to form the geometry of thin-film Josephson junctions 2 in a two-layer resistive mask. Then, the areas of the resistive mask exposed to the electron beam are removed in a solution of MIBK:IPA (methyl isobutyl ketone: isopropyl alcohol) at a concentration of 1:3. The MMA layer is more sensitive to the effects of the electron beam, which allows the formation of a PMMA suspension bridge, also called a Dolan bridge. Next, the sample is placed in an electron beam evaporation installation, where aluminum is evaporated through previously formed holes in the resistive mask at two different angles with intermediate oxidation in an argon atmosphere, between stages of aluminum evaporation. As a result of evaporation, a thin-film Josephson junction 2 is formed in the area of the Dolan suspension bridge (Fig. 3). Next, the remaining resist and unwanted metal are removed by placing the sample in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). This basic fabrication process can be used with other additional fabrication steps, such as plasma chemical vapor deposition (PECVD), optical lithography, and plasma chemical and wet etching, to fabricate more complex devices. Next, the superconducting qubits 1 are annealed with a Gaussian focused ion beam 13 by locally changing the properties of thin-film Josephson junctions 2 (Fig. 3) in the chamber 15 of the helium-ion microscope 16 (Fig. 4).
Существует вариант, в котором в качестве материала обкладок конденсатора 3 используют или алюминий, или ниобий, или тантал, или молибден, или нитрид ниобия с толщиной пленки от 80 нм до 130 нм и характерными размерами обкладок конденсатора 3 от 1 мкм до 500 мкм.There is an option in which either aluminum, or niobium, or tantalum, or molybdenum, or niobium nitride with a film thickness of 80 nm to 130 nm and characteristic dimensions of the capacitor plates 3 from 1 μm to 500 μm are used as the material of the plates of the capacitor 3.
Существует также вариант, в котором Гауссовый фокусированный ионный пучок 13 образован или ионами гелия, или ионами неона, или ионами галлия, или ионами золота, или ионами кремния с энергией фокусированного ионного пучка 13 от 10 кэВ до 30 кэВ.There is also an option in which the Gaussian focused ion beam 13 is formed either by helium ions, or neon ions, or gallium ions, or gold ions, or silicon ions with an energy of the focused ion beam 13 from 10 keV to 30 keV.
Существует также вариант, в котором обработку сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком проводят Гауссовым фокусированным ионным пучком 13 диаметром от 0,3 до 30 нм, причем диаметр Гауссового фокусированного пучка 13 изменяют посредством варьирования диаметра апертуры, установленной в электронно-оптической колонне гелиево-ионного микроскопа 16.There is also an option in which the processing of superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam is carried out with a Gaussian focused ion beam 13 with a diameter from 0.3 to 30 nm, and the diameter of the Gaussian focused beam 13 is changed by varying the diameter aperture installed in the electron-optical column of the helium-ion microscope 16.
Тонкопленочные алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновские переходы 2, например, могут быть обработаны фокусированными ионными пучками 13 гелия и неона с энергией пучка от 10 кэВ до 30 кэВ, а также диаметром пучка от 3 нм до 15 нм. Об изменении диаметра фокусированного ионного пучка 13 может свидетельствовать изменение тока фокусированного ионного пучка для заданной апертуры гелиевого-ионного микроскопа 16. Например, диаметр апертуры 70 мкм соответствует току фокусированного ионного пучка 1,5 пА и диаметру пучка 15 нм, а диаметр апертуры 5 мкм соответствует току пучка 0,2 пА и диаметру пучка 3 нм. Область обработки фокусированным ионным пучком 11 может быть задана путем составления топологии обработки в электронном формате. Площадь области обработки 11, например, для каждого тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода 2 может составлять 5×5 мкм, при этом, фокусированный ионный пучок 13 будет воздействовать и на область джозефсоновского перехода 2, и на кремниевую подложку 8.Thin film aluminum/alumina/aluminum Josephson junctions 2, for example, can be treated with focused helium and neon ion beams 13 with beam energies ranging from 10 keV to 30 keV and beam diameters ranging from 3 nm to 15 nm. A change in the diameter of the focused ion beam 13 can be indicated by a change in the focused ion beam current for a given aperture of the helium ion microscope 16. For example, an aperture diameter of 70 μm corresponds to a focused ion beam current of 1.5 pA and a beam diameter of 15 nm, and an aperture diameter of 5 μm corresponds to beam current is 0.2 pA and beam diameter is 3 nm. The processing area of the focused ion beam 11 can be specified by drawing up the processing topology in electronic format. The area of the processing area 11, for example, for each thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2 can be 5×5 μm, while the focused ion beam 13 will affect both the Josephson junction region 2 and the silicon substrate 8.
При обработке тонкопленочных джозефсоновских переходов 2 фокусированными ионными пучками 13 высоких энергий может наблюдаться увеличение комнатного сопротивления (RN) джозефсоновских переходов 2, которое может быть вызвано локальным изменением структуры тонкопленочного джозефсоновского перехода 2 вследствие ее нагрева фокусированным ионным пучком 13. Диапазон рассеивания значений RN может быть уменьшен посредством уменьшения диаметра (тока) фокусированного ионного пучка 13. Так, для фокусированного ионного пучка 13 диаметром 8 нм (ток 0,6 пА) диапазон рассеивания значений RN может соответствовать 8,3%, а для пучка диаметром 3 нм (ток 0,2 пА) -3,5%. Также, диапазон рассеивания может быть уменьшен посредством уменьшения энергии фокусированного ионного пучка, что может быть объяснено снижением степени повреждения подложки за счет уменьшения количества обратно-отраженных ионов. Для пучка с энергией 30 кэВ диапазон рассеивания может составлять 15%, а для пучка с энергией 10 кэВ - 10 %. На основании выбора варианта исполнения, энергии, а также диаметра фокусированного ионного пучка могут быть протестированы и определены значения сдвига комнатного сопротивления для заданного набора условий с высокой точностью обработки.When thin-film Josephson junctions 2 are treated with high-energy focused ion beams 13, an increase in the room resistance (R N ) of the Josephson junctions 2 can be observed, which can be caused by a local change in the structure of the thin-film Josephson junction 2 due to its heating by the focused ion beam 13. The range of dispersion values of RN can be reduced by reducing the diameter (current) of the focused ion beam 13. Thus, for a focused ion beam 13 with a diameter of 8 nm (current 0.6 pA), the range of scattering values of R N can correspond to 8.3%, and for a beam with a diameter of 3 nm (current 0.2 pA) -3.5%. Also, the scattering range can be reduced by reducing the energy of the focused ion beam, which can be explained by a decrease in the degree of damage to the substrate due to a decrease in the number of back-reflected ions. For a beam with an energy of 30 keV, the scattering range can be 15%, and for a beam with an energy of 10 keV - 10%. Based on the choice of design, energy, and focused ion beam diameter, room resistance shift values can be tested and determined for a given set of conditions with high processing accuracy.
Существует также вариант, в котором обработку сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 проводят посредством последовательного локального изменения свойств тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным пучком 13, например, посредством локального последовательного нагрева структуры тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фононами, образующимися в результате неупругих соударений ионов первичного пучка с атомами структуры тонкопленочного джозефсоновского перехода, или последовательного формирования вакансий в структуре туннельного барьера джозефсоновского перехода из оксида алюминия 12.There is also an option in which the processing of superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13 is carried out by sequential local changes in the properties of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused beam 13, for example, through local sequential heating of the structure of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions by 2 phonons formed as a result of inelastic collisions of ions of the primary beam with atoms of the structure of the thin-film Josephson junction, or the sequential formation of vacancies in the structure of the tunnel barrier of the Josephson junction from aluminum oxide 12.
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 регулируют глубину проникновения заряженных частиц 14 в объеме тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в диапазоне от 20 нм до 70 нм посредством изменения дозы облучения в диапазоне от 1×1011 ион/см2 до 5×1014 ион/см2 за счет увеличения времени сканирования на точку в диапазоне от 0,5 мкс до 50 мкс и изменения шага сканирования в диапазоне от 20 нм до 0,5 нм.There is also an option in which, when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the penetration depth of charged particles 14 in the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is adjusted in the range from 20 nm up to 70 nm by changing the irradiation dose in the range from 1×10 11 ions/cm 2 to 5×10 14 ions/cm 2 by increasing the scanning time per point in the range from 0.5 μs to 50 μs and changing the scanning step in the range from 20 nm to 0.5 nm.
Тонкопленочные алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновские переходы 2 могут быть обработаны, например, фокусированными ионными пучками 13 гелия и неона при варьировании дозой облучения в диапазоне от 1×1011 ион/см2 до 5×1014 ион/см2 при фиксированной площади области обработки 11. Область обработки фокусированным ионным пучком 11 может быть задана путем составления топологии обработки в электронном формате. Площадь области обработки 11 для каждого тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода 2 может точно соответствовать его площади. В качестве примера обработка тонкопленочных джозефсоновских переходов 2 может быть произведена в камере 15 гелиевого-ионного микроскопа Orion NanoFab 16 с энергией пучка 10 кэВ и током пучка ионов 0,2 пА. Однако, другие ионно-оптические системы, с другими параметрами фокусированного ионного пучка могут быть использованы для достижения оптимальных параметров сдвига частоты сверхпроводниковых кубитов.Thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 can be treated, for example, with focused ion beams 13 of helium and neon while varying the irradiation dose in the range from 1×10 11 ions/cm 2 to 5×10 14 ions/cm 2 for a fixed area processing area 11. The processing area of the focused ion beam 11 can be specified by drawing up the processing topology in electronic format. The area of the processing area 11 for each thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2 can exactly match its area. As an example, processing of thin film Josephson junctions 2 can be performed in chamber 15 of an Orion NanoFab 16 helium ion microscope with a beam energy of 10 keV and an ion beam current of 0.2 pA. However, other ion-optical systems, with different parameters of the focused ion beam, can be used to achieve optimal parameters for the frequency shift of superconducting qubits.
При изменении дозы облучения фокусированным ионным пучком, например, в диапазоне от 0,02×1013 ион/см2 до 7,90×1013 ион/см2, возможно плавно увеличивать комнатное сопротивление тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в диапазоне от 1 % до 40% для фокусированного пучка, образованного ионами неона, и в диапазоне от 1% до 25% для гелиевого фокусированного ионного пучка 13. Например, при обработке тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 с дозой облучения менее 4×1013 ион/см2, возможно контролируемо изменять резонансную частоту сверхпроводниковых кубитов 1 в диапазоне от 50 МГц до 100 МГц, а при дозе облучения больше 4×1013 ион/см2 диапазон изменения резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов 1 может составлять от 100 до 400 МГц.By changing the irradiation dose from a focused ion beam, for example, in the range from 0.02×10 13 ions/cm 2 to 7.90 × 10 13 ions/cm 2 , it is possible to smoothly increase the room resistance of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 in the range from 1% to 40% for a focused beam formed by neon ions, and in the range from 1% to 25% for a helium focused ion beam 13. For example, when processing thin film aluminum/alumina/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13 with an irradiation dose of less than 4×10 13 ions/cm 2 , it is possible to controllably change the resonant frequency of superconducting qubits 1 in the range from 50 MHz to 100 MHz, and with an irradiation dose of more than 4 × 10 13 ions/cm 2 the range of changes in the resonant frequency of superconducting qubits 1 can range from 100 to 400 MHz.
Существует также вариант, в котором в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 воздействуют фокусированным пучком 13 непосредственно на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 без нагрева подложки 8.There is also an option in which, in the process of processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the focused beam 13 is applied directly to the region of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 without heating the substrate 8.
Существует также вариант, в котором в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 воздействуют фокусированным пучком 13 и на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, и на подложку 8.There is also an option in which, during the processing of superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the focused beam 13 is applied to both the region of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and the substrate 8 .
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 площадь области обработки 11 точно соответствует площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 и лежит в диапазоне от 0,01 мкм2 до 1 мкм2.There is also an option in which when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the area of the processing area 11 exactly corresponds to the area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and lies in the range from 0 .01 µm 2 to 1 µm 2 .
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 задают площадь области обработки 11 больше площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в диапазоне от 1 мкм2 до 100 мкм2.There is also an option in which, when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the area of the processing area 11 is set greater than the area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 in the range from 1 μm 2 up to 100 µm 2 .
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 задают форму области обработки 11 тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 при помощи полигонов, как простой, так и сложной формы, например, в виде прямоугольника, окружности, эллипса или полигона, форма которого точно повторяет форму тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2.There is also an option in which, when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the shape of the processing area 11 of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is set using polygons, both simple and and complex shapes, for example, in the form of a rectangle, circle, ellipse or polygon, the shape of which exactly follows the shape of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2.
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 для каждой области обработки 11 задают энергию заряженных частиц, передаваемую в объем тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в диапазоне от от 1×1011 ион/см2 до 5×1014 ион/см2, за счет формирования полигона в области каждого тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода 2.There is also an option in which, when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, for each processing area 11 the energy of charged particles transferred to the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is set in the range from 1 × 10 11 ions/cm 2 to 5 × 10 14 ions/cm 2 , due to the formation of a polygon in the region of each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2.
Существует также вариант, в котором при обработке сверхпроводниковых кубитов 1, как фиксированных, так и перестраиваемых по частоте, каждый тонкопленочный алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновский переход 2 в составе сверхпроводникового кубита 1 обрабатывается независимо, без перекрестного влияния от соседних с ним тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 посредством задания для каждого тонкопленочного джозефсоновского перехода области обработки 11 и энергии заряженных частиц.There is also an option in which, when processing superconducting qubits 1, both fixed and tunable in frequency, each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2 in the superconducting qubit 1 is processed independently, without cross-influence from its neighboring thin-film aluminum/ aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 by specifying for each thin film Josephson junction the processing area 11 and the energy of the charged particles.
В качестве примера, фокусированным ионным пучком неона с энергией 10 кэВ и током пучка 0,2 пА могут быть обработаны сверхпроводниковые кубиты-трансмоны как фиксированные, так и перестраиваемые по частоте. Например, может быть обработан фиксированный по частоте кубит-трансмон, резонансная частота которого составляла 4,2 ГГц, а время релаксации 370 мкс. Данный кубит может быть обработан фокусированным ионным пучком, повторно охарактеризован, в результате чего его резонансная частота может стать равной 4,1 ГГц, а время релаксации 340 мкс. Второй фиксированный по частоте кубит-трансмон с резонансной частотой 4,52 ГГц и временем релаксации 159 мкс может, например, быть обработан с большей дозой воздействия фокусированного ионного пучка, в результате чего его частота станет равной 4,38 ГГц, а время релаксации 320 мкс. Увеличение времени релаксации может быть связано с удалением резонансной частоты кубита от частоты двухуровневого дефекта TLS. Также в качестве примера фокусированным ионным пучком неона могут быть обработаны перестраиваемые по частоте кубиты-трансмоны. Например, их резонансные частоты до обработки могут составлять 4,85 и 4,66 ГГц. Тонкопленочные джозефсоновские переходы в составе каждого из сверхпроводниковых кубитов перестраиваемых по частоте могут быть обработаны фокусированным ионным пучком независимо, без перекрестного воздействия. В результате обработки резонансные частоты данных кубитов могут оказаться равными 4,74 ГГц и 4,57 ГГц. Полученная частота сверхпроводникового кубита может быть определена как применимая к текущему квантовому приложению, в результате чего кубит может быть зафиксирован на этой частоте.As an example, superconducting transmon qubits, both fixed and frequency tunable, can be processed by a focused neon ion beam with an energy of 10 keV and a beam current of 0.2 pA. For example, a frequency-fixed transmon qubit whose resonant frequency was 4.2 GHz and relaxation time 370 μs could be processed. This qubit can be subjected to a focused ion beam and recharacterized, resulting in a resonant frequency of 4.1 GHz and a relaxation time of 340 μs. A second fixed-frequency transmon qubit with a resonant frequency of 4.52 GHz and a relaxation time of 159 μs could, for example, be treated with a higher dose of a focused ion beam, resulting in its frequency becoming 4.38 GHz and a relaxation time of 320 μs . The increase in relaxation time may be due to the distance of the resonant frequency of the qubit from the frequency of the two-level TLS defect. Also, as an example, frequency-tunable transmon qubits can be processed by a focused neon ion beam. For example, their resonant frequencies before processing can be 4.85 and 4.66 GHz. Thin-film Josephson junctions in each of the frequency-tunable superconducting qubits can be processed independently by a focused ion beam, without crosstalk. As a result of processing, the resonant frequencies of these qubits may be equal to 4.74 GHz and 4.57 GHz. The resulting frequency of the superconducting qubit can be determined to be applicable to the current quantum application, causing the qubit to be locked at that frequency.
То, что в способе изготовления сверхпроводниковых кубитов с отжигом фокусированным ионным пучком, включающем изготовление тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 на подложке 8, соединенных с двумя обкладками конденсатора 3, обработку сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, отжиг проводят Гауссовым фокусированным ионным пучком 13 посредством локального изменения свойств тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 приводит к повышению воспроизводимости подстройки резонансной частоты для любого типа сверхпроводниковых кубитов 1 и к снижению трудоёмкости и стоимости технологического маршрута изготовления сверхпроводниковых кубитов 1. Это достигается благодаря ограничению области обработки 11 непосредственно областью тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, что ведёт к тому, что близко расположенные тонкопленочные алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновские переходы 2 могут быть обработаны каждый в отдельности, как с одинаковой, так и с различной энергией, что позволяет проводить групповую обработку близкорасположенных тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 и снижает требования к качеству изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.That in a method for manufacturing superconducting qubits with focused ion beam annealing, including manufacturing thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 on a substrate 8 connected to two plates of a capacitor 3, processing the superconducting qubits 1 by annealing thin film aluminum/alumina/aluminum Josephson junctions 2, annealing is carried out with a Gaussian focused ion beam 13 through local changes in the properties of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 leads to increased reproducibility of resonant frequency adjustment for any type of superconducting qubits 1 and to a reduction in the complexity and cost of the technological route for manufacturing superconducting qubits 1 This is achieved by limiting the processing area 11 directly to the region of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2, which leads to the fact that closely spaced thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 can be processed each separately as with the same and with different energies, which allows group processing of closely spaced thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and reduces the requirements for the quality of manufacturing superconducting qubits 1.
То, что в качестве материала обкладок конденсатора 3 используют или алюминий, или ниобий, или тантал, или молибден приводит к тому, что ионный отжиг тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 можно проводить для любого маршрутного технологического процесса изготовления сверхпроводниковых кубитов 1, что ведёт к повышению гибкости технологического процесса изготовления сверхпроводниковых кубитов 1 и, как следствие, к повышению качества изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that either aluminum, or niobium, or tantalum, or molybdenum is used as the material of the plates of the capacitor 3 leads to the fact that ion annealing of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 can be carried out for any route technological process for the manufacture of superconducting qubits 1, which leads to increased flexibility of the technological process for manufacturing superconducting qubits 1 and, as a consequence, to improving the quality of manufacturing superconducting qubits 1.
То, что Гауссовый фокусированный ионный пучок 13 образован или ионами гелия, или ионами неона, или ионами галлия, или ионами золота, или ионами кремния приводит к тому, что в ходе ионного отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 возможно изменять диаметр фокусированного пучка 13 в диапазоне от 30 нм до 0,3 нм, что ведёт к регулированию диаметра пятна контакта фокусированного пучка 13, а также регулированию степени аморфизации структуры тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода 2, и, как следствие, повышению воспроизводимости подстройки резонансной частоты для любого типа сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that the Gaussian focused ion beam 13 is formed either by helium ions, or neon ions, or gallium ions, or gold ions, or silicon ions leads to the fact that during ion annealing of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 it is possible to change the diameter focused beam 13 in the range from 30 nm to 0.3 nm, which leads to regulation of the diameter of the contact spot of the focused beam 13, as well as regulation of the degree of amorphization of the structure of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2, and, as a result, increasing the reproducibility of tuning resonant frequency for any type of superconducting qubits 1.
То, что обработку сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком проводят Гауссовым фокусированным ионным пучком 13 диаметром от 0,3 до 30 нм приводит к тому, что пятно контакта фокусированного пучка 13 в ходе ионного отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 может быть уменьшено вплоть до 1 нм, что ведёт к адресной передаче энергии от фокусированного пучка заряженных частиц 13 к атомам тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 и, как следствие, повышению воспроизводимости подстройки резонансной частоты для любого типа сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that the processing of superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam is carried out by a Gaussian focused ion beam 13 with a diameter of 0.3 to 30 nm leads to the fact that the contact spot of the focused beam 13 during ion annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 can be reduced down to 1 nm, which leads to targeted energy transfer from a focused beam of charged particles 13 to the atoms of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and, as a result, increased tuning reproducibility resonant frequency for any type of superconducting qubits 1.
То, что обработку сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 проводят посредством последовательного локального изменения свойств тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным пучком 13 приводит к повышению или понижению комнатного сопротивления тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, что ведёт к понижению или повышению резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов 1 и, как следствие, снижению требований к качеству изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that the processing of superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13 is carried out through a sequential local change in the properties of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused beam 13 leads to an increase or decrease in the room resistance of the thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2, which leads to a decrease or increase in the resonant frequency of superconducting qubits 1 and, as a consequence, lowering the requirements for the quality of manufacturing of superconducting qubits 1.
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 регулируют глубину проникновения заряженных частиц 14 в объеме тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 посредством изменения дозы облучения в диапазоне от 1×1011 до 5×1014 ион/см2 приводит к тому, что возможно изменять комнатное сопротивление тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в диапазоне от 1% до 40%, что ведет к изменению резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов 1 в диапазоне от 50 МГц до 600 МГц и, как следствие, снижению требований к качеству изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the penetration depth of charged particles 14 in the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is controlled by changing the irradiation dose in the range from 1 ×10 11 to 5 × 10 14 ion/cm 2 leads to the fact that it is possible to change the room resistance of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 in the range from 1% to 40%, which leads to a change in the resonant frequency of superconducting qubits 1 in range from 50 MHz to 600 MHz and, as a result, reducing the requirements for the quality of manufacturing superconducting qubits 1.
То, что в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 воздействуют фокусированным пучком 13 непосредственно на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 без нагрева подложки 8 приводит к тому, что в ходе ионного отжига не происходит изменения структуры подложки 8, что ведёт к минимизации дефектов на интерфейсе подложка 8 - конденсатор 3 и, как следствие, повышению качества изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that in the process of processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the focused beam 13 directly affects the region of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 without heating the substrate 8 leads to that during ion annealing there is no change in the structure of the substrate 8, which leads to minimization of defects at the interface substrate 8 - capacitor 3 and, as a consequence, an increase in the quality of manufacturing superconducting qubits 1.
То, что в процессе обработки сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 воздействуют фокусированным пучком 13 и на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, и на подложку 8 приводит к тому, что область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 нагревается как непосредственно за счет взаимодействия с фокусированным ионным пучком 13, так и вследствие перекрестного нагрева от подложки 8, что ведёт к увеличению теплового воздействия на область тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 и, как следствие, расширению диапазона подстройки резонансной частоты сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that in the process of processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, both the region of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and the substrate 8 are affected by a focused beam 13 that the region of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is heated both directly due to interaction with the focused ion beam 13, and due to cross-heating from the substrate 8, which leads to an increase in the thermal effect on the region of thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions transitions 2 and, as a consequence, expanding the range of adjustment of the resonant frequency of superconducting qubits 1.
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 площадь области обработки 11 точно соответствует площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 приводит к тому, что ионный отжиг каждого из тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 можно проводить отдельно, при индивидуально заданных параметрах, что ведёт к тому, что посредством ионного отжига можно устранить невоспроизводимость электрических параметров тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 в составе сверхпроводникового кубита 1, перестраиваемого по частоте, и, как следствие снижению требований к качеству изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the area of the processing area 11 exactly corresponds to the area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 leads to the fact that ion annealing of each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 can be carried out separately, with individually specified parameters, which leads to the fact that through ion annealing it is possible to eliminate the irreproducibility of the electrical parameters of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 as part of a tunable superconducting qubit 1 in frequency, and, as a consequence, reducing the requirements for the quality of manufacturing of superconducting qubits 1.
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 задают площадь области обработки 11 больше площади тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 приводит к тому, что тонкопленочные алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновские переходы 2 в составе сверхпроводникового кубита 1, перестраиваемого по частоте, могут быть обработаны совместно с одинаковой энергией фокусированного пучка 13, что ведёт к минимизации ошибки позиционирования при перемещении между соседними тонкопленочными алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновскими переходами 2 и, как следствие, повышению точности подстройки резонансной частоты для любого типа сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the area of the processing area 11 is set greater than the area of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 leads to the fact that thin-film aluminum/oxide aluminum/aluminum Josephson junctions 2 as part of a frequency tunable superconducting qubit 1 can be processed together with the same energy of the focused beam 13, which leads to minimization of positioning errors when moving between adjacent thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and, as consequence, increasing the accuracy of adjusting the resonant frequency for any type of superconducting qubits 1.
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 задают форму области обработки 11 тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 при помощи полигонов, как простой, так и сложной формы., приводит к ограничению области взаимодействия фокусированного пучка 13 с интерфейсами сверхпроводникового кубита 1, что ведёт к минимизации числа дефектов в объеме тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2, вызванных тепловым воздействием, и, как следствие, повышению качества изготовления сверхпроводниковых кубитов 1The fact that when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13, the shape of the processing area 11 of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is set using polygons of both simple and complex shapes ., leads to limiting the area of interaction of the focused beam 13 with the interfaces of the superconducting qubit 1, which leads to minimizing the number of defects in the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 caused by thermal effects, and, as a consequence, improving the quality of manufacturing superconducting qubits 1
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1 посредством отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 фокусированным ионным пучком 13 для каждой области обработки 11 задают энергию заряженных частиц, передаваемую в объем тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 приводит к тому, что для каждого тонкопленочного алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновского перехода 2 контролируют число заряженных частиц, как достигающих туннельного барьера джозефсоновского перехода 12, так и тормозящихся в объеме верхнего тонкопленочного электрода из алюминия 10, что ведёт к тому, что в процессе ионного отжига тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминийджозефсоновских переходов 2 можно контролировать число дефектов типа вакансия, возникающих в объеме тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 и, как следствие, повышению качества изготовления сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that when processing superconducting qubits 1 by annealing thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 with a focused ion beam 13 for each processing area 11, the energy of charged particles transferred to the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 is set leads to , that for each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2, the number of charged particles both reaching the tunnel barrier of the Josephson junction 12 and decelerating in the volume of the upper thin-film aluminum electrode 10 is controlled, which leads to the fact that in the process of ion annealing of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2, it is possible to control the number of vacancy-type defects arising in the volume of thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 and, as a result, improve the quality of manufacturing superconducting qubits 1.
То, что при обработке сверхпроводниковых кубитов 1, как фиксированных, так и перестраиваемых по частоте, каждый тонкопленочный алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновский переход 2 в составе сверхпроводникового кубита 1 обрабатывается независимо, без перекрестного влияния от соседних с ним тонкопленочных алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновских переходов 2 приводит к тому, что тонкопленочные алюминий/оксид алюминия/алюминий джозефсоновские переходы 2 в составе сверхпроводниковых кубитов 1, перестраиваемых по частоте, могут быть обработаны как с одинаковой, так и с различной энергией, что ведёт к тому, что при ионном отжиге, возможно учитывать асимметричность сверхпроводниковых кубитов 1 и, как следствие, повысить воспроизводимость подстройки резонансной частоты для любого типа сверхпроводниковых кубитов 1.The fact that when processing superconducting qubits 1, both fixed and tunable in frequency, each thin-film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junction 2 in the composition of superconducting qubit 1 is processed independently, without cross-influence from its neighboring thin-film aluminum/aluminum oxide/ aluminum Josephson junctions 2 leads to the fact that thin film aluminum/aluminum oxide/aluminum Josephson junctions 2 in frequency tunable superconducting qubits 1 can be processed with both the same and different energies, which leads to the fact that when ionic annealing, it is possible to take into account the asymmetry of superconducting qubits 1 and, as a result, increase the reproducibility of adjusting the resonant frequency for any type of superconducting qubits 1.
Claims (13)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813743C1 true RU2813743C1 (en) | 2024-02-16 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA104982C2 (en) * | 2013-07-30 | 2014-03-25 | Інститут Металофізики Ім. Г.В. Курдюмова Національної Академії Наук України | Method for making josephson junction |
| US10170681B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-01-01 | International Business Machines Corporation | Laser annealing of qubits with structured illumination |
| RU2716028C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-03-05 | Кавокин Алексий Витальевич | Method for qubit formation |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA104982C2 (en) * | 2013-07-30 | 2014-03-25 | Інститут Металофізики Ім. Г.В. Курдюмова Національної Академії Наук України | Method for making josephson junction |
| US10170681B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-01-01 | International Business Machines Corporation | Laser annealing of qubits with structured illumination |
| US10424713B2 (en) * | 2017-11-28 | 2019-09-24 | International Business Machines Corporation | Laser annealing of qubits with structured illumination |
| RU2716028C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-03-05 | Кавокин Алексий Витальевич | Method for qubit formation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101439562B1 (en) | Plasma processing method and resist pattern modifying method | |
| JP6152352B2 (en) | High electron mobility transistor semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US20090246706A1 (en) | Patterning resolution enhancement combining interference lithography and self-aligned double patterning techniques | |
| TW201250905A (en) | Method and system for post-etch treatment of patterned substrate features | |
| US20100297849A1 (en) | Plasma etching method for etching an object | |
| JP2001053145A (en) | Method for simultaneously forming narrow and wide trenches of identical depth in fabrication process of integrated circuit | |
| US20040135139A1 (en) | Submicron closed-form Josephson junctions | |
| RU2813743C1 (en) | Method for manufacturing superconducting qubits with focused ion beam annealing | |
| KR100370659B1 (en) | Fabrication method of nanocrystals by using focused ion beam | |
| US20050017414A1 (en) | Method of forming a three-dimensional structure | |
| JPH01295416A (en) | Plasma doping method | |
| JPH08195380A (en) | Method of forming contact hole | |
| US5869402A (en) | Plasma generating and processing method and apparatus thereof | |
| KR19990072999A (en) | Electron Beam Projection Aperture Formation Method | |
| JPH05247658A (en) | Formation of metal oxide thin film | |
| JPH07226485A (en) | Manufacturing method of capacitor for integrated circuit | |
| US20140094024A1 (en) | Plasma doping apparatus, plasma doping method, and method for manufacturing semiconductor device | |
| KR19990088479A (en) | Method of forming a conducting structure | |
| Sattler et al. | Predicting total secondary electron emission from porous surfaces using a 3D pore geometry | |
| US20090001422A1 (en) | Semiconductor apparatus and manufacturing method thereof | |
| RU2772926C1 (en) | Method for manufacturing an element based on ferroelectric hafnium oxide for switchable opto- and microelectronics devices | |
| JP2001244511A (en) | Method of manufacturing josephson device having ramp edge structure and film-forming device | |
| RU2791732C1 (en) | Method for producing a high-temperature superconducting layer on a substrate | |
| KR101172358B1 (en) | Method for manufacturing silicon nanowires | |
| JPS60236233A (en) | Forming method of minute pattern by ion beam |