玻璃上金属离子阱的电极制备与晶片成形的制作方法

本公开的各方面通常涉及在量子信息处理(qip)系统的实现、操作和/或使用中使用的囚禁装置。

背景技术：

1、囚禁原子是量子信息处理或量子计算的主要实施方式之一。基于原子的量子位可以用作量子存储器，用作量子计算机和模拟器中的量子门，也可以用作量子通信网络的节点。基于囚禁的原子离子的量子位享有罕见的属性组合。例如，基于囚禁的原子离子的量子位具有非常好的相干性，可以以接近100％的效率来制备和测量，并且通过用合适的外部控制场(如光场或微波场)调制它们的库仑相互作用而容易地相互纠缠。这些特性使基于原子的量子位对量子计算或量子模拟等扩展量子操作具有吸引力。

2、因此，重要的是开发新技术，所述技术改进用作量子计算机或量子模拟器的不同qip系统(尤其是处理基于原子的量子位的操作的那些qip系统)的设计、制造、实现、控制和/或功能。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述，以提供对这些方面的基本理解。该概述不是对所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在识别所有方面的关键或必要要素，也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前序。

2、本公开描述了用于制造电极和成形玻璃晶片或基板以生产用于qip系统的玻璃上金属(metal-on-glass)离子阱的技术的各个方面。这些离子阱可以被配置为具有开放的光通路和具有高纵横比沟槽的电极。例如，玻璃基板可以被成形为通过具有成角度切口而提供高数值孔径(na)光通路、具有高纵横比沟槽的电极结构、用于电连接的成角度的引线接合、成角度的引线接合为一个或多个激光束提供额外的畅通通路、或这些特征的任何组合。还描述了一种qip系统，其可以包括具有这些特征中的任何特征的离子阱。

3、为了实现上述和相关目的，一个或多个方面包括在权利要求中充分描述和特别指出的下述特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以采用各方面的原理的多种方式中的一些方式，并且本描述旨在包括所有这些方面及其等价物。

技术特征：

1.一种制造用于保持基于原子的量子位的玻璃上金属阱的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述玻璃基板由熔融二氧化硅制成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积一层或多层金属包括蒸镀一层金。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积一层或多层金属包括首先蒸镀一层铬，然后蒸镀一层金。

5.根据权利要求1所述的方法，其中通过一个或多个蚀刻工艺来执行所述玻璃基板的顶表面的成形。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述玻璃基板的顶表面的成形包括在所述玻璃上金属阱的两侧上形成切口，以在所述玻璃上金属阱的操作期间为激光束提供开放的通路。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

8.根据权利要求1所述的方法，所述沉积一层或多层金属包括使用不同的蒸镀角度、不同的蒸镀步骤、连续移动蒸镀或其组合来蒸镀所述一层或多层金属。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，对于所述玻璃上金属阱的电极的一部分，靠近所述玻璃上金属阱远端的所述电极的端部是成角度的，以允许成角度的引线接合连接到电布线基板。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述电极的成角度的端部成的角度在15度到60度之间。

11.一种用于保持基于原子的量子位的玻璃上金属阱，包括：

12.根据权利要求11所述的阱，其中所述玻璃基板由熔融二氧化硅制成。

13.根据权利要求11所述的阱，其中沉积的金属包括一层金。

14.根据权利要求11所述的阱，其中沉积的金属首先包括一层铬，然后包括一层金。

15.根据权利要求11所述的阱，其中所述玻璃基板的顶表面的成形包括在所述玻璃上金属阱的两侧上的切口，以在所述玻璃上金属阱的操作过程中为激光束提供开放的通路。

16.根据权利要求15所述的阱，其中所述切口是成角度切口，并且所述玻璃上金属阱的电极的至少一部分穿过所述成角度切口的区域。

17.根据权利要求15所述的阱，其中所述切口是平坦切口，并且所述玻璃上金属阱的电极都不穿过所述平坦切口的区域。

18.根据权利要求11所述的阱，其中，对于所述玻璃上金属阱的电极的一部分，靠近所述玻璃上金属阱的远端的所述电极的端部是成角度的，以允许成角度的引线接合连接到电布线基板。

19.根据权利要求18所述的阱，其中所述电极的成角度的端部成的角度在15度到60度之间。

20.一种量子信息处理(qip)系统，包括：

技术总结
描述了用于制造电极和成形玻璃晶片或基板(410)以生产玻璃上金属离子阱(400,500,600)的技术。这些离子阱可以被配置为具有开放的光通路和用于电极的高纵横比沟槽。例如，玻璃基板可以被成形为通过具有成角度切口(510)而提供高数值孔径(NA)光通路、具有高纵横比沟槽的电极结构、用于电连接的成角度的引线接合(610,620)、成角度的引线接合为一个或多个激光束(520,630)提供额外的畅通的通路、或这些特征的任何组合。还描述了可以包括具有这些特征中的任何特征的离子阱(270)的量子信息处理(QIP)系统(200)。

技术研发人员：J·M·阿米尼
受保护的技术使用者：爱奥尼克公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16