量子比特互联超导FPC软板

一、产品概述

先进院（深圳）科技有限公司推出的超导FPC软板，以柔性印刷电路板为载体，结合超导金属线路、低损耗基材、多层堆叠与共面波导设计，满足超导量子比特互联对低损耗信号传输、高密度集成、mK级低温兼容的核心需求。产品可服务于表面码量子纠错、多量子芯片模块化互联及稀释制冷机内低温布线等场景。

产品定位：面向超导量子计算的高密度、低损耗、低温兼容柔性互联载体，用于超导量子比特阵列、模块化量子处理器及低温控制电子学集成。

二、核心特性

• 超导线路层：采用Nb/Al等超导金属，降低信号传输电阻损耗；可选NbN薄膜等低损耗超导材料方案。
• 低损耗基材：支持PI、LCP等基材选型。PI介电常数约3.4–3.8，耐高温；LCP介电常数约2.9–3.2，低吸湿，适合低温封装。
• 高密度多层布线：通过多层FPC堆叠提升布线密度，减少交叉干扰，适配量子比特数量扩展。
• 共面波导与阻抗匹配：采用CPW结构，匹配量子比特常用50Ω阻抗，降低传输损耗。
• 超导接地与屏蔽：嵌入超导接地层/接地带，抑制EMI与串扰。
• 低温兼容设计：针对mK级低温环境优化材料与线路布局，减少热应力集中与热负载。

三、技术规格（设计能力/选型范围）

注：具体指标依客户结构、材料选型与工艺评估确定。

四、关键挑战与解决方案

五、典型应用

• 表面码量子纠错中的量子比特阵列快速互联；
• 模块化量子处理器中多量子芯片柔性连接；
• 稀释制冷机内量子比特与室温控制电路的低温布线，减少热负载；
• 面向3D集成与光子-超导混合系统的互联底座。

六、未来演进

先进院（深圳）科技有限公司将持续推进低温超导聚合物、原子层沉积等材料与工艺创新，并结合TSV垂直互联、光子模块集成等方向，推动超导FPC软板向更高密度、更低损耗、更高可靠性发展，助力量子计算向千比特级规模扩展。

定制服务

先进院科技提供量子比特互联超导FPC软板全流程定制服务，涵盖：

• 超导线路材料选型：Nb、Al、NbN薄膜等低损耗超导材料方案定制。
• 低损耗基材定制：PI（介电常数3.4–3.8）、LCP（介电常数2.9–3.2）、改性PI等低温兼容基材评估与选择。
• 传输结构与布线设计：共面波导CPW定制、50Ω阻抗匹配优化、多层堆叠高密度布线、超导接地/屏蔽结构设计。
• 低温性能优化：针对mK级低温环境的材料选型、热应力仿真分析、线路布局优化，减少热负载与信号损耗。
• 高精度制造工艺：采用电子束光刻（EBL）、极紫外光刻（EUV）、化学机械抛光（CMP）等实现亚微米级线路精度。
• 应用与集成方向定制：表面码量子纠错阵列互联、多量子芯片模块化连接、稀释制冷机低温布线、3D集成与光子-超导混合系统互联底座等场景适配。
• 联合研发：支持低温超导聚合物、原子层沉积、TSV垂直互联、光子模块集成等前沿方向合作。