检测项目

量子相干特性：

• 能量弛豫时间：T1（≥50μs，参照IEEE287-2020）
• 退相干时间：T2*（≥30μs），T2echo（≥60μs）
• 能级频率漂移：Δf/f0（≤1ppm/h）

约瑟夫森结参数：

• 临界电流密度：Jc（1-10μA/μm²，参照NISTSP960-17）
• 结电容：Cj（2-10fF，偏差±5%）
• 亚微米结隧穿电阻：Rn（5-20kΩ）

微波谐振性能：

• 本征品质因子：Qi（>1×10⁶@5-8GHz）
• 耦合品质因子：Qc（可调范围1×10³-1×10⁵）
• 谐振频率温度漂移：df/dT（≤100kHz/K）

超导薄膜特性：

• 微波表面电阻：Rs（<1μΩ@4.2K/10GHz）
• 磁场穿透深度：λL（80-200nm，偏差±3nm）
• 临界磁场强度：Hc1（>50mT）

量子态操控性能：

• 单比特门保真度：F1q（≥99.9%）
• 读取保真度：Fread（≥98.5%）
• 串扰误差：Xtalk（≤10⁻³）

热管理参数：

• 基板热导率：κ（>100W/mK@4K）
• 界面热阻：Rth（<10⁻⁶K·m²/W）

结构缺陷分析：

• 隧穿结氧化层针孔密度：≤0.1/μm²
• 超导膜界面粗糙度：Ra（≤2nm）

电磁兼容性：

• 环境磁场敏感度：Δf/ΔB（≤50kHz/μT）
• 微波相位噪声：Sφ（<-120dBc/Hz@1MHz）

封装性能：

• 微波屏蔽效能：SE（>60dB@1-20GHz）
• 密封腔体漏率：≤1×10⁻¹¹mbar·L/s

工艺可靠性：

• 循环热应力耐受：>100次（77K↔4K）
• 电子束曝光线宽一致性：CD（±5nm）

检测范围

1.铝基超导电路：薄膜厚度50-200nm，重点检测约瑟夫森结氧化势垒完整性及微波涡流损耗

2.铌三维谐振腔：表面处理（EP/CBP）后检测二次电子发射率及磁场俘获通量密度

3.氮化钛共面波导：晶圆级测试薄膜应力(≤500MPa)及介电损耗角正切(tanδ<10⁻⁶)

4.硅基超导量子芯片：高阻硅(>5kΩ·cm)衬底界面态密度及电荷噪声谱分析

5.蓝宝石微波基板：晶向偏差<0.5°时的介电各向异性及声子峰抑制效果

6.约瑟夫森结阵列器件：千结级阵列中临界电流涨落(σ/Ic<3%)及相位锁定精度

7.超导封装屏蔽罩：铅锡合金镀层(厚度>50μm)的迈斯纳效应完整性检测

8.低温互连组件：铌钛同轴电缆在4K下的微波插入损耗(<0.1dB/m@6GHz)

9.稀释制冷机冷台：振动谱分析(10-100Hz频段加速度<10μg)

10.超导量子存储器：谐振器-量子比特耦合强度(g/2π)的长期稳定性监测

检测方法

国际标准：

• IEEE287-2020超导量子器件相干时间测量规范
• IEC61788-25超导膜微波表面电阻测试（双谐振器法）
• ASTMF2183-21薄膜微波谐振器本征损耗检测

国家标准：

• GB/T40266-2021超导量子比特能谱测试方法
• GB/T39172-2020低温电子器件热负载测试规范
• JJF2058-2022稀释制冷机温度场校准规范（15mK-4K）

方法差异说明：GB/T40266采用π脉冲序列法测量T1，而IEEE287允许使用Rabi振荡衰减法；IEC61788-25要求0.5K测试温度，GB标准放宽至1.5K。

检测设备

1.稀释制冷系统：BlueForsLD400型（最低温度8mK，冷却功率400μW@100mK）

2.矢量网络分析仪：KeysightN5227B型（频率范围10MHz-67GHz，相位噪声<-122dBc/Hz@10kHz）

3.超导量子测试平台：ZurichInstrumentsSHFQC型（18通道量子控制，采样率2GSa/s）

4.低温探针台：LakeShoreCRX-6.5K型（温度稳定性±1mK，磁场强度±1T）

5.扫描微波显微镜：PrimeNanoAFM-RF120型（空间分辨率30nm，频率范围1-20GHz）

6.时间分辨单光子计数器：IDQuantiqueID281型（时间抖动<80ps，探测效率>30%）

7.低温磁光成像系统：CRYOGENICLtdMagView-4K型（磁场分辨率5μT，视场直径10mm）

8.超导薄膜分析仪：NeoceraTFA-MAP200型（临界温度精度±0.1K，膜厚测量范围5-500nm）

9.聚焦离子束工作站：ThermoFisherHeliosG5型（束流控制0.8pA-65nA，定位精度±1nm）

10.三维磁场补偿系统：TristanTechnologiesModel7300型（残余场<10nT，梯度<1μT/m）

11.低温微波谐振器：MagniconSC100型（Q值测试灵敏度>1×10⁹，温度范围0.1-10K）

12.原子力显微镜：BrukerDimensionIcon型（热漂移<500pm/h，噪声水平<30pmRMS）

13.电子束光刻系统：RaithEBPG5200型（最小线宽5nm，定位精度±1.5nm）

14.低温参数分析仪：KeithleyK4200A-SCS型（电流分辨率0.1fA，电压噪声<1nV/√Hz）

15.超导量子干涉仪：STARCryoelectronicsMC-302型（磁通噪声<1μΦ0/√Hz）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。