通过微尺度液态金属互连实现可重构超导量子电路

模块化架构是实现可扩展超导量子处理器的可行路径,但有限的制造良率与缺乏高质量临时互连技术,对系统规模构成了根本性限制。本研究展示了芯片级液态金属互连技术,该技术通过实现非破坏性模块替换并保持优异微波性能,为即插即用超导量子电路提供了新方案。研究人员采用镓基液态金属,实现了性能与传统共面波导谐振器相当的模块间高质量信号及接地互连。通过三次室温至15mK的热循环测试,证实了器件特性的稳定性,并验证了模块更换后重建超导连接的能力。宽度依赖的谐振频移现象揭示了显著的动感电感分量,X射线表征证实其源自β相钽的存在。最后,通过研究功率相关损耗机制,观测到与读取功率加热模型定性吻合的高功率耗散非线性效应。这些成果确立了液态金属作为可重构模块化超导量子系统芯片级互连方案的可行性。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-10 02:15

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