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公開番号2022002233
公報種別公開特許公報(A)
公開日20220106
出願番号2020106147
出願日20200619
発明の名称量子デバイス
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20211210BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】端子数を確保しつつ、冷却効果を向上させることができる量子デバイスを提供する。
【解決手段】一実施の形態に係る量子デバイスは、量子チップ10と、量子チップ10が実装されたインターポーザ20と、を備え、インターポーザ20は、量子チップ10と導通した導通配線CL1を含み、インターポーザ20の量子チップ10が実装された実装面21、または、実装面21の反対側の反対面22は、実装面21または反対面22に直交する方向から見て、第1領域AR11及び第1領域AR11と異なる第2領域AR12を有し、導通配線CL1は、実装面21または反対面22において、第1領域AR11に配置され、冷却機能を有する試料台30から突出するように試料台30に対して可動な可動ピン61を含む可動部材60は、第2領域AR12において、インターポーザ20に接する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
量子チップと、
前記量子チップが実装されたインターポーザと、
を備え、
前記インターポーザは、前記量子チップと導通した導通配線を含み、
前記インターポーザの前記量子チップが実装された実装面、または、前記実装面の反対側の反対面は、前記実装面または前記反対面に直交する方向から見て、第1領域及び前記第1領域と異なる第2領域を有し、
前記導通配線は、前記実装面または前記反対面において、前記第1領域に配置され、
冷却機能を有する試料台から突出するように前記試料台に対して可動な可動ピンを含む可動部材は、前記第2領域において、前記インターポーザに接した、
量子デバイス。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記インターポーザは、前記第2領域に開口された穴を有し、
前記可動ピンは、前記穴の内面に接した、
請求項1に記載の量子デバイス。
【請求項3】
前記穴は、前記実装面から前記反対面に貫通した、
請求項2に記載の量子デバイス。
【請求項4】
前記可動部材は、前記可動ピン及び平板状の平板部を含み、
前記可動ピンは、前記平板部を介して前記インターポーザに接した、
請求項1に記載の量子デバイス。
【請求項5】
前記量子チップは、前記インターポーザに実装された第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、
前記第2面の少なくとも1部は、前記試料台に接した、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の量子デバイス。
【請求項6】
前記量子チップは、前記インターポーザに実装された第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、
前記第2面の少なくとも一部は、前記試料台に接着または接合された、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の量子デバイス。
【請求項7】
前記量子チップは、前記インターポーザに実装された第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、
前記第2面は、前記試料台との間に空間を介して配置された、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の量子デバイス。
【請求項8】
前記量子チップは、前記インターポーザに実装された第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、
前記可動部材は、前記試料台から突出するように前記試料台に対して可動で、前記第2面に接するチップピンを含む、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の量子デバイス。
【請求項9】
前記インターポーザは、前記量子チップが実装された実装面と、前記実装面の反対側の反対面と、を有し、
前記インターポーザは、インターポーザ基板と、前記インターポーザ基板の前記実装面側から前記反対面側まで貫通したサーマルビアと、を含む、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の量子デバイス。
【請求項10】
量子チップと、
前記量子チップが実装されたインターポーザと、
を備え、
冷却機能を有する試料台から突出するように前記試料台に対して可動な可動ピンは、平板状の平板部を介して前記インターポーザに接した、
量子デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、量子デバイスに関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、量子状態を利用した量子チップをインターポーザにフリップチップ実装した量子デバイスが記載されている。このような量子デバイスを超電導状態で用いるためには、インターポーザの量子チップが実装されていない面を、冷却機能を有する試料台上に固定することが考えられる。この場合には、量子チップは、試料台からインターポーザを介して冷却され、所定の温度に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2018/212041号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した量子デバイスでは、インターポーザの片面を試料台による冷却に使用するため、引き出せる端子数に限界がある。一方で、量子チップを所定の温度に冷却しないと性能が得られないことから、冷却しつつ端子数の増加の両立が必要である。
【0005】
本開示の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、端子数を確保しつつ、冷却機能を向上させることができる量子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示にかかる量子デバイスは、量子ビットが構成された量子チップと、前記量子チップが実装されたインターポーザと、を備え、前記インターポーザは、前記量子チップと導通した導通配線を含み、前記インターポーザの前記量子チップが実装された実装面、または、前記実装面の反対側の反対面は、前記実装面または前記反対面に直交する方向から見て、第1領域及び前記第1領域と異なる第2領域を有し、前記導通配線は、前記実装面または前記反対面において、前記第1領域に配置され、冷却機能を有する試料台から突出するように前記試料台に対して可動な可動ピンを含む可動部材は、前記第2領域において、前記インターポーザに接する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、端子数を確保しつつ、冷却効果を向上させることができる量子デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
実施形態1に係る量子デバイスを例示した断面図である。
実施形態1に係る量子デバイスにおいて、量子チップ及びインターポーザを例示した分解斜視図である。
実施形態1に係るインターポーザの実装面を例示した平面図である。
実施形態1に係るインターポーザの反対面を例示した平面図である。
実施形態1の変形例1に係るインターポーザの穴及び可動ピンを例示した断面図である。
実施形態1の変形例2に係るインターポーザの穴及び可動ピンを例示した断面図である。
実施形態1の変形例3に係る平板部及び可動ピンを例示した断面図である。
実施形態1の変形例4に係る接着層または接合層を例示した断面図である。
実施形態1の変形例5に係る量子チップと試料台との間の空間を例示した断面図である。
実施形態1の変形例6に係る量子チップの第2面に接するチップピンを例示した断面図である。
実施形態1の変形例7に係る冷却部材及びサーマルビアを例示した断面図である。
実施形態1の変形例8に係る試料台に形成された凹みを例示した断面図である。
実施形態1の変形例8に係る試料台に形成された凹みを例示した平面図である。
実施形態1の変形例9に係る試料台に形成された凹みを例示した断面図である。
実施形態1の変形例10に係る試料台に形成された凹みを例示した断面図である。
実施形態1の変形例11に係る試料台に形成された凹み及びピラーを例示した断面図である。
実施形態1の変形例12に係る試料台に形成された貫通孔を例示した断面図である。
実施形態2に係る量子デバイスを例示した断面図である。
実施形態3に係る量子デバイスにおいて、試料台30の凹部31及び抑え部材を例示した斜視図である。
実施形態3に係る試料台30の凹部31及び抑え部材を例示した平面図である。
実施形態4に係る量子デバイスを例示した断面図である。
実施形態5に係る量子デバイスを例示した断面図である。
実施形態5に係る試料台の凹部及びザグリを例示した平面図である。
実施形態6に係る量子デバイスを例示した断面図である。
実施形態6の変形例に係るスペーサを例示した断面図である。
実施形態7に係る量子デバイスを例示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
量子コンピューティングとは量子力学的な現象(量子ビット)を用いてデータを操作する領域である。量子力学的な現象とは、複数の状態の重ね合わせ(量子変数が複数の異なる状態を同時にとる)、もつれ(複数の量子変数が空間または時間に関わらず関係する状態)などとなる。量子チップは、量子ビットを生成する量子回路が設けられている。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【0010】
(実施形態1)
実施形態1に係る量子デバイスを説明する。図1は、実施形態1に係る量子デバイスを例示した断面図である。図2は、実施形態1に係る量子デバイスにおいて、量子チップ及びインターポーザを例示した分解斜視図である。図1及び図2に示すように、量子デバイス1は、量子チップ10と、インターポーザ20と、を備えている。
(【0011】以降は省略されています)

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