量子比特互联FPC解决方案

产品概述

先进院（深圳）科技有限公司面向可扩展量子计算系统，推出量子比特互联FPC解决方案。产品以聚酰亚胺（PI）或液晶聚合物（LCP）为基材，结合超导或镀金导电层、金属屏蔽层与多层堆叠结构，实现量子芯片间、量子芯片与稀释制冷机内控制电子之间的低损耗、低串扰、低温兼容互联，兼顾柔性3D布局与标准化量产潜力。

核心优势

• 高密度布线：支持微米级线宽，满足量子信号低串扰布线需求。
• 柔性可弯曲：适配量子芯片复杂布局与3D堆叠，缩短互联长度。
• 低温兼容：PI/LCP基材及低温固化工艺适配毫开尔文级/4 K环境应用。
• 低损耗设计：面向4–8 GHz频段，目标插入损耗<0.1 dB/cm。
• 电磁屏蔽：铝/铜薄膜屏蔽层结合接地过孔，屏蔽效能>40 dB。
• 低热导与可靠性：目标热导率<1 W/m·K；弯曲寿命目标>10^6次。
• 低成本量产潜力：相比定制波导，可采用标准化FPC工艺规模化生产。

材料与结构设计

工艺与制造

• 低温固化粘合剂（如环氧树脂改性材料），降低对量子芯片的热损伤风险。
• 激光钻孔替代机械冲孔，减少毛刺与介质损耗。
• 视觉定位系统实现FPC与量子芯片亚微米级对准。
• 采用各向异性导电胶（ACF）或超声键合，目标接触电阻<10 mΩ。

测试与验证

• 低温性能测试：4 K环境下S参数测试，验证插入损耗与回波损耗。
• 量子态保真度测试：随机基准测试（RB）评估互联对量子门操作影响。
• 可靠性加速试验：弯曲、振动、热循环场景验证FPC寿命。

典型应用场景

• 超导量子芯片间微波信号互联。
• 量子芯片与稀释制冷机内控制电子互联。
• 低温DC偏置线与微波控制线集成布线。
• 量子比特与读出谐振器准确耦合。
• 多层/3D量子芯片堆叠互联。

行业参考

文案引用IBM、Google Sycamore、Seeqc、Rigetti等方案作为行业进展参考，包括多层FPC、超导FPC、倒装焊、光刻定义FPC等方向。上述案例仅作行业技术参考，具体产品指标以先进院（深圳）科技有限公司项目定制与实测为准。

定制方向

支持围绕基材、导电层、屏蔽层、层数、线宽/间隙、CPW阻抗、3D堆叠结构、键合方式及低温测试项目进行项目化定制。

未来技术方向

• 探索氮化硼等超低损耗低温介质材料，目标介质损耗降至10^-4量级。
• 研究超导纳米线FPC，降低接触电阻。
• 推进FPC与量子芯片晶圆级封装集成，嵌入低温放大器/滤波器。
• 开发卷对卷（R2R）工艺，目标效率>10 m/min，并结合AI优化布线。

先进院（深圳）科技有限公司致力于以FPC技术连接“量子芯”与经典控制系统，为量子计算向千比特级扩展提供兼顾性能与可扩展性的互联路径。具体规格、指标与交付方案欢迎联系公司进行项目定制确认。

定制服务

先进院科技提供量子比特互联FPC全流程定制服务，涵盖：

• 材料与结构选型：PI/LCP基材、超导或镀金导电层、金属屏蔽层、多层堆叠结构定制
• 传输线与阻抗设计：共面波导（CPW）设计、线宽/间隙比优化、50Ω阻抗匹配
• 低温工艺与制造：低温固化粘合剂、激光钻孔、视觉定位亚微米级对准、ACF/超声键合
• 测试与验证：4K环境S参数测试、随机基准测试（RB）、弯曲/振动/热循环可靠性加速试验
• 应用场景定制：量子芯片微波互联、稀释制冷机控制电子互联、DC偏置线集成、3D芯片堆叠等场景适配
• 前沿技术合作：氮化硼超低损耗介质、超导纳米线FPC、晶圆级封装集成、卷对卷（R2R）工艺等联合研发