Building blocks of a flip-chip integrated superconducting quantum processor
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2022
We have integrated single and coupled superconducting transmon qubits into flip-chip modules. Each module consists of two chips-one quantum chip and one control chip-that are bump-bonded together. We demonstrate time-averaged coherence times exceeding 90 mu s, single-qubit gate fidelities exceeding 99.9%, and two-qubit gate fidelities above 98.6%. We also present device design methods and discuss the sensitivity of device parameters to variation in interchip spacing. Notably, the additional flip-chip fabrication steps do not degrade the qubit performance compared to our baseline state-of-the-art in single-chip, planar circuits. This integration technique can be extended to the realisation of quantum processors accommodating hundreds of qubits in one module as it offers adequate input/output wiring access to all qubits and couplers.
coherence times
gate fidelities
superconducting qubit
transmon
design and simulation
flip-chip integration
Författare
Sandoko Kosen
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Hangxi Li
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Marcus Rommel
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Nanotekniklaboratoriet
Daryoush Shiri
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Christopher Warren
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Leif Gronberg
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Jaakko Salonen
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Tahereh Abad
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Tillämpad kvantfysik
Janka Biznárová
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Marco Caputo
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Liangyu Chen
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Kestutis Grigoras
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Göran Johansson
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Tillämpad kvantfysik
Anton Frisk Kockum
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Tillämpad kvantfysik
Christian Krizan
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Daniel Perez Lozano
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Graham J. Norris
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH)
Amr Osman
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Jorge Fernández-Pendás
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Tillämpad kvantfysik
Alberto Ronzani
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Anita Fadavi Roudsari
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Slawomir Simbierowicz
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Bluefors Cryogenics OY
Giovanna Tancredi
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Andreas Wollraff
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH)
Christopher Eichler
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH)
Joonas Govenius
Teknologian Tutkimuskeskus (VTT)
Jonas Bylander
Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi
Quantum Science and Technology
20589565 (eISSN)
Vol. 7 3 035018An Open Superconducting Quantum Computer (OpenSuperQ)
Europeiska kommissionen (EU) (EC/H2020/820363), 2018-10-01 -- 2021-09-30.
Ämneskategorier
Datorteknik
Reglerteknik
Annan elektroteknik och elektronik
Drivkrafter
Hållbar utveckling
Innovation och entreprenörskap
Styrkeområden
Nanovetenskap och nanoteknik
Materialvetenskap
Fundament
Grundläggande vetenskaper
DOI
10.1088/2058-9565/ac734b