用于3D倒装芯片架构中超导量子电路的紧凑型宽带珀塞尔滤波器

快速且高保真的量子比特读出需要读出谐振器与馈线之间的强耦合。然而,这种耦合会不可避免地通过珀塞尔效应增强量子比特的衰减。该研究团队提出了一种基于3D倒装芯片平台实现的四极宽带珀塞尔滤波器来克服这一矛盾。该滤波器提供了以7.68 GHz为中心、平坦的1 GHz通带,并在典型量子比特频率处实现超过45 dB的抑制。研究人员通过集成六个在通带内强耦合的悬浮式读出谐振器的测试芯片,验证了该滤波器与多路复用读出系统的兼容性。该芯片采用150纳米铌(Nb)薄膜工艺制造,并在20 mK低温测量装置中完成表征。该工作还开发了一个解析模型,能精确捕捉滤波器响应,并直接从悬浮谐振器的物理几何结构确定其谐振频率和外部品质因数,从而实现快速电路综合与设计优化。所提出的设计具有结构紧凑、工艺容差高的特点,为大规模超导量子处理器提供了实用解决方案。

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提交arXiv: 2026-03-17 15:50

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