| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 引论 | 第16-34页 |
| 1.1 量子计算与超导量子计算 | 第16-19页 |
| 1.2 约瑟夫森结与超导电路的量子化 | 第19-23页 |
| 1.2.1 约瑟夫森结 | 第19-22页 |
| 1.2.2 超导电路的量子化 | 第22-23页 |
| 1.3 位相量子比特 | 第23-25页 |
| 1.4 磁通量子比特 | 第25-27页 |
| 1.5 电荷量子比特与传输子(transmon,Xmon)量子比特 | 第27-30页 |
| 1.6 腔量子电动力学 | 第30-31页 |
| 1.7 研究目标与论文安排 | 第31-34页 |
| 第二章 超导量子比特微纳加工方法 | 第34-72页 |
| 2.1 超高真空系统与金属薄膜生长工艺 | 第34-39页 |
| 2.1.1 磁控溅射系统与铌膜的生长 | 第34-37页 |
| 2.1.2 Plassys电子束蒸发系统与铝膜的生长 | 第37-39页 |
| 2.2 紫外光刻工艺 | 第39-43页 |
| 2.3 激光直写工艺 | 第43-46页 |
| 2.4 干法刻蚀与湿法刻蚀工艺 | 第46-51页 |
| 2.4.1 干法刻蚀工艺 | 第47-49页 |
| 2.4.2 湿法刻蚀工艺 | 第49-51页 |
| 2.5 残存光刻胶的去除方法 | 第51-52页 |
| 2.6 电子束曝光加工方法 | 第52-57页 |
| 2.6.1 低电压电子束曝光 | 第53-55页 |
| 2.6.2 高电压电子束曝光 | 第55-57页 |
| 2.7 绝缘层薄膜生长方法 | 第57-60页 |
| 2.7.1 热蒸发 | 第57-58页 |
| 2.7.2 等离子体增强化学气相沉积 | 第58-60页 |
| 2.8 约瑟夫森结区的制备方法 | 第60-67页 |
| 2.8.1 双角度对蒸发工艺 | 第60-63页 |
| 2.8.2 斜、垂角度蒸发工艺 | 第63-66页 |
| 2.8.3 约瑟夫森结的直流特性测试 | 第66-67页 |
| 2.9 特定尺寸超导量子比特样品的获得方法 | 第67-70页 |
| 2.9.1 划片法 | 第67-69页 |
| 2.9.2 滚轮切割法 | 第69页 |
| 2.9.3 样品与样品盒之间的连接 | 第69-70页 |
| 2.10 本章小结 | 第70-72页 |
| 第三章 超导量子比特的表征与测量 | 第72-90页 |
| 3.1 极低温环境的获得 | 第72-78页 |
| 3.2 测量系统 | 第78-80页 |
| 3.3 测量基本原理与方法 | 第80-88页 |
| 3.3.1 超导量子比特测量的基本原理 | 第80-83页 |
| 3.3.2 量子破坏性测量 | 第83页 |
| 3.3.3 量子非破坏性测量 | 第83-88页 |
| 3.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 第四章 超导位相量子比特的设计、制备与研究 | 第90-106页 |
| 4.1 超导位相量子比特的设计 | 第90-92页 |
| 4.2 超导位相量子比特的制备 | 第92-102页 |
| 4.3 超导位相量子比特的表征 | 第102-104页 |
| 4.4 TLS影响的改善 | 第104-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 第五章 nSQUID型超导量子比特的设计、制备与研究 | 第106-118页 |
| 5.1 nSQUID型超导量子比特的设计 | 第107-109页 |
| 5.2 nSQUID型超导量子比特的制备 | 第109-112页 |
| 5.3 nSQUID型超导量子比特的表征与量子相干性振荡 | 第112-117页 |
| 5.4 本章小结 | 第117-118页 |
| 第六章 约瑟夫森参量放大器 | 第118-138页 |
| 6.1 约瑟夫森参量放大器的基本原理 | 第119-122页 |
| 6.2 约瑟夫森参量放大器的设计 | 第122-125页 |
| 6.2.1 窄带器件的设计 | 第122-123页 |
| 6.2.2 宽带器件的设计 | 第123-125页 |
| 6.3 约瑟夫森参量放大器的制备 | 第125-132页 |
| 6.4 约瑟夫森参量放大器的表征与最佳工作点 | 第132-136页 |
| 6.5 本章小结 | 第136-138页 |
| 第七章 Xmon量子比特的设计、制备与研究 | 第138-154页 |
| 7.1 Xmon量子比特的设计 | 第139-140页 |
| 7.2 Xmon量子比特的制备 | 第140-145页 |
| 7.3 Xmon量子比特的初步测量与表征 | 第145-151页 |
| 7.4 Xmon量子比特的单发非破坏性测量 | 第151-152页 |
| 7.5 本章小结 | 第152-154页 |
| 第八章 工作总结与展望 | 第154-156页 |
| 参考文献 | 第156-162页 |
| 个人简历 | 第162-163页 |
| 发表文章与专利获得 | 第163-164页 |
| 致谢 | 第164页 |
