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作者：刘星江;张梦凡;张潮洁;杨天;袁本政;何昊冉;冯薛飞;查治国;刘佳宁;樊凯哲;王卫龙;穆清;
单位：郑州大学网络空间安全学院;郑州大学计算机与人工智能学院;信息工程大学先进计算与智能工程(国家级)实验室;
摘要：在超导量子计算中，增加量子比特数量是提高量子计算机性能的有效途径之一。但是，随着量子比特数量的增加，单芯片上量子比特控制线的布线将变得十分困难。目前很有潜力的一个解决方法是在芯片上引入硅通孔结构，将量子比特和控制线分层布局，由通孔实现组件间微波信号的传递。因此，对通孔传输模型开展研究，旨在实现超导量子电路不同层之间微波信号的垂直传输，为量子组件分层布局提供支撑。首先，通过微波传输理论分析了通孔的传输行为，设计了包含多种通孔的二维截面模型；然后，通过对不同通孔尺寸、形状及内外通孔间距的仿真实验，得到了多个阻抗匹配的多通孔截面模型。在此基础上，提出了结合特性阻抗（50Ω）的超导接地共面波导传输线的验证方案，实验结果表明，所设计的多通孔传输模型很好地实现了阻抗匹配，从而验证了该方法的有效性与可行性，为超导量子芯片多层架构中通孔模块设计提供了有效参考。
关键词：超导量子计算;;超导量子芯片;;硅通孔;;共面波导;;阻抗匹配;;传输线
基金资助：河南省重大科技专项（221100210400）
