一种量子芯片检测工装及检测装置的制作方法

1.本技术属于量子计算技术领域，特别是一种量子芯片检测工装及检测装置。


背景技术：

2.量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。量子芯片作为量子计算机的核心部件，是量子计算机的重要组成部分。
3.目前量子芯片的研发还处于探索阶段，量子芯片制备完成后，为了保障量子芯片的良品率，需要对量子芯片进行测试，量子芯片的检测通常采用接触式测试技术，利用探针与量子芯片上的测试端口接触形成电学连接，从而实现对量子芯片的检测，然而，现有技术在测试过程中，需耗费较长时间校准探针与量子芯片上测试端口的相对位置，大大影响测试效率。
4.需要说明的是，公开于本技术背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种量子芯片检测工装，以解决现有技术中的不足，它提供了一种快速定位的量子芯片检测工装及检测装置。
6.本技术的一个实施例提供了一种量子芯片检测工装，量子芯片具有第一表面，所述第一表面具有测试端口，所述量子芯片检测工装包括：
7.探针元件，所述探针元件用于与检测设备电连接；
8.限位元件，所述限位元件限定所述量子芯片与所述探针元件的相对位置，以便于所述测试端口与所述探针元件实现电连接。
9.如上所述的量子芯片检测工装，其中，所述限位元件具有用于容纳所述量子芯片的导向通孔，所述导向通孔限定所述量子芯片的移动方向。
10.如上所述的量子芯片检测工装，其中，沿所述移动方向，所述导向通孔的投影轮廓大于所述量子芯片的投影轮廓。
11.如上所述的量子芯片检测工装，其中，还包括辅助导向件，所述量子芯片具有与所述第一表面相对的第二表面，所述辅助导向件与所述第二表面连接，所述辅助导向件滑动安装于所述导向通孔内。
12.如上所述的量子芯片检测工装，其中，所述探针元件包括探针座以及安装于所述探针座上的探针，所述探针用于与所述测试端口电连接，所述探针位于所述导向通孔内。
13.如上所述的量子芯片检测工装，其中，所述探针座的内部具有信号传输线，所述信号传输线的一端与所述探针电连接，所述信号传输线的另一端用于与所述检测设备电连接。
14.如上所述的量子芯片检测工装，其中，所述探针有多个，所述探针与所述测试端口一一对应，各所述探针的针尖均位于同一平面内，且各所述针尖所在的平面平行于所述第一表面。
15.如上所述的量子芯片检测工装，其中，所述探针为弹簧针。
16.本技术的另一实施例提供了一种量子芯片检测装置，包括：
17.上述的量子芯片检测工装；
18.电阻检测元件，所述电阻检测元件与所述探针元件电连接，所述电阻检测元件用于产生测试电流以测试所述量子芯片。
19.如上所述的量子芯片检测装置，其中，所述电阻检测元件包括两端法测试电路或四端法测试电路。
20.与现有技术相比，本技术提出了一种量子芯片检测工装，量子芯片具有第一表面，所述第一表面具有测试端口，所述量子芯片检测工装包括探针元件，所述探针元件用于与检测设备电连接，以及限位元件，所述限位元件限定所述量子芯片与所述探针元件的相对位置，以便于所述测试端口与所述探针元件实现电连接，本技术中，通过设置限位元件，可以在测试端口与探针元件接触过程中限定所述量子芯片与所述探针元件的相对位置，从而使测试端口能够快速准确地与探针元件实现电接触，无需在测试过程中校准测试端口与探针元件的相对位置，从而节约了测试时间，大大提高了量子芯片的测试效率。
附图说明
21.图1为本技术提供的量子芯片检测工装的爆炸图；
22.图2为本技术提供的量子芯片检测工装的剖视图；
23.图3为本技术提供的量子芯片检测工装的示意图。
24.附图标记说明：1－基座，2－探针座，3－探针，4－接线端口，5－限位元件，6－量子芯片，7－压盖。
具体实施方式
25.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
27.量子芯片作为量子计算机的核心部件，是量子计算机的重要组成部分。目前量子芯片的研发还处于探索阶段，量子芯片制备完成后，为了保障量子芯片的良品率，需要对量子芯片进行测试，量子芯片的检测通常采用接触式测试技术，利用探针与量子芯片上的测试端口接触形成电学连接，从而实现对量子芯片的检测，示例性的，量子芯片上具有量子电路及量子器件，当需要对量子电路和/或量子器件进行测试时，需将检测装置的探针与测试
端口接触形成电学连接，利用检测装置产生测试电流以对量子电路和/或量子器件进行测试，然而，现有技术在测试过程中，需耗费较长时间校准探针与量子芯片上测试端口的相对位置，大大影响测试效率。
28.图1为本技术提供的量子芯片检测工装的爆炸图；
29.图2为本技术提供的量子芯片检测工装的剖视图；
30.图3为本技术提供的量子芯片检测工装的示意图。
31.结合附图1-3所示，本技术实施例提供的一种量子芯片检测工装，用于检测量子芯片6，示例性的，所述量子芯片6具有第一表面，所述第一表面具有量子电路和/或量子器件，以及与量子电路或量子器件电连接的测试端口，其中，所述量子器件包括但不限于约瑟夫森结、谐振腔等，所述量子芯片检测工装包括：
32.探针元件，所述探针元件用于与检测设备电连接，当需要对量子芯片6进行检测时，将所述探针元件与检测设备电连接，示例性的，所述检测设备包括锁相放大器或数字源表；
33.限位元件5，所述限位元件5限定所述量子芯片6与所述探针元件的相对位置，以便于所述测试端口与所述探针元件实现电连接，示例性的，所述测试端口与所述探针元件相对应，当需要对量子芯片6进行检测时，使量子芯片6的第一表面朝向探针元件，利用限位元件5限定所述量子芯片6与所述探针元件的相对位置，从而使测试端口与对应的探针元件实现物理接触从而使两者能够实现电学连接，由于限位元件5能够限定量子芯片6与探针元件的相对位置，因而在对量子芯片6进行测试的过程中，无需对测试端口与探针元件的相对位置进行校准，即可快速地使探针元件与测试端口实现电连接。
34.本实施例中，通过设置限位元件5，可以在测试端口与探针元件接触过程中限定所述量子芯片6与所述探针元件的相对位置，从而使测试端口能够快速准确地与探针元件实现电接触，无需在测试过程中校准测试端口与探针元件的相对位置，从而节约了测试时间，大大提高了量子芯片6的测试效率。
35.在本技术的一些实施例中，所述限位元件5具有用于容纳所述量子芯片6的导向通孔，所述导向通孔限定所述量子芯片6的移动方向，示例性的，所述导向通孔的投影轮廓大于所述量子芯片6的投影轮廓，使得量子芯片6能够自由得在导向通孔当中移动。
36.本实施例中，通过设置导向通孔，能够更加精确地限定量子芯片6与测试端口的相对位置，当需要对量子芯片6进行检测时，将量子芯片6置于所述导向通孔内，所述导向通孔的延伸方向与所述量子芯片6所在的平面垂直，所述量子芯片6可以沿着导向通孔的延伸方向移动，利用导向通孔限定所述量子芯片6的移动方向，使量子芯片6上的测试端口能够准确地与探针元件实现电接触，所述导向通孔能够从所述量子芯片6周边各个方向对量子芯片6进行限位，从而能够更加精确地限定量子芯片6与测试端口的相对位置，防止量子芯片6在移动过程中偏离方向。
37.在本技术的一些实施例中，还包括辅助导向件，所述量子芯片6具有与所述第一表面相对的第二表面，所述辅助导向件与所述第二表面连接，所述辅助导向件滑动安装于所述导向通孔内，所述辅助导向件与所述导向通孔的内壁滑动连接，所述辅助导向件在沿着所述导向通孔滑动的同时，能够带动所述量子芯片6同步移动，示例性的，一种具体的方式为，所述辅助导向件为压盖7，所述压盖7的下表面加工有凸台，所述凸台与所述导向通孔相
配合，所述凸台能够嵌入导向通孔内，所述凸台的侧壁与所述导向通孔的内壁滑动连接，凸台的下表面用于安装固定待检测的量子芯片6，示例性的，待检测的量子芯片6可以通过粘贴的方式固定于所述凸台的下表面，以便于对量子芯片6进行检测。
38.本实施例中，所述凸台滑动安装于导向通孔内，使得所述压盖7能够沿着所述导向通孔滑动，进而带动固定于凸台下表面的量子芯片6滑动，使量子芯片6上的测试端口精准地与探针元件实现电接触，通过设置带有凸台的压盖7作为辅助导向件，凸台与所述导向通孔滑动连接，将量子芯片6安装于凸台的下表面，提高了量子芯片6移动时的稳定性，避免量子芯片6移动过程中的姿态发生改变。
39.在本技术的一些实施例中，所述量子芯片检测工装包括基座1，所述探针元件包括探针座2以及安装于所述探针座2上的探针3，所述探针座2安装于基座1上，所述探针3用于与所述测试端口电连接，所述导向元件可拆卸地安装于所述探针座2上，所述探针3位于所述导向通孔内，所述探针3与所述测试端口一一对应。
40.在本实施例中，当需要对量子芯片6进行检测时，将量子芯片6置于导向通孔内，利用导向通孔限定量子芯片6与探针3的相对位置，使量子芯片6上的测试端口与探针3在导向通孔限定的方向重合，以便于量子芯片6在朝向探针3移动时，测试端口能够快速准确地与探针3相接触以实现两者的电学连接。
41.需要说明的是，所述导向元件与所述探针座2可拆卸连接，具体实施时，所述导向元件可通过不同的方式固定在所述探针座2上，包括但不限于：通过螺钉穿过所述导向元件固定在所述探针座2上，为实现此种固定，可在所述探针座2和所述导向元件上对应设置用于固定的螺纹孔。
42.在本实用新型的一些实施例中，所述探针座2的内部具有信号传输线，所述信号传输线的一端与所述探针3电连接，所述信号传输线的另一端用于与所述检测设备电连接，示例性的，一种具体的方式为，所述探针座2的内部设置有plc电路板，所述plc电路板上形成有共面波导传输线，共面波导传输线的一端与所述探针3电连接，所述探针座2上还设有接线端口4，所述共面波导传输线的另一端与所述接线端口4电连接，所述检测设备包括与所述接线端口4配套的信号接头，所述接线端口4用于与所述检测设备的信号接头电连接。
43.本实施例中，通过将用于连接探针3与检测设备连接的信号传输线设置于探针座2的内部，节约了探针座2上的布线空间，并且，通过设置接线端口4，可以方便地与检测设备的信号接头实现插拔连接。
44.在本实用新型的一些实施例中，所述探针3有多个，所述探针3与所述测试端口一一对应，各所述探针3的针尖均位于同一平面内，且各所述针尖所在的平面平行于所述量子芯片6的第一表面，具体的，各所述探针3的排列方式与各所述测试端口的排列方式保持一致，且所述量子芯片6的第一表面与所述探针3的针尖所在的平面平行。
45.本实施例中，各探针3的针尖位于同一平面内，且该平面与所述量子芯片6的第一表面保持平行，便于量子芯片6上的各接线端口4在移动过程中，能够同时与各探针3的针尖物理接触以形成电学连接，进一步提高了量子芯片6的测试效率。
46.在本实用新型的一些实施例中，所述探针3为弹簧针，弹簧针的内部具有弹性件，当按压量子芯片6，使测试端口与弹簧针的针尖相接触时，利用弹簧针内部的弹性件能够起到一定的缓冲作用，防止针尖以及测试端口受损，示例性的，所述弹性件为弹簧。
47.本技术的另一实施例提供了一种量子芯片检测装置，包括：
48.上述实施例中的量子芯片检测工装；
49.电阻检测元件，所述电阻检测元件与所述探针元件电连接，所述电阻检测元件用于产生测试电流以测试所述量子芯片6，所述电阻检测元件包括两端法测试电路或四端法测试电路，从而可以对量子芯片6上的量子器件的电阻值进行测量，示例性的，所述检测设备包括数字源表，所述数字源表的信号接口与所述探针元件电连接，当探针元件与量子芯片上的测试端口电连接时，所述数字源表能够产生测试电流，以对量子芯片6进行检测。
50.以上依据图式所示的实施例详细说明了本技术的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本技术的较佳实施例，但本技术不以图面所示限定实施范围，凡是依照本技术的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本技术的保护范围内。