基板（矽 / 藍寶石）

基板是承載整個量子電路的那塊平整晶體板。可以把它想像成一塊石英檯面，你在上面「畫」出細細的金屬導線、諧振器和量子位元：金屬負責電學上的工作，但它下面的檯面絕不是旁觀者。幾乎到處都在用的兩種材料是高阻矽和藍寶石，二者都被拋光到近乎完美的表面，並生長成潔淨的單晶。材料的選擇很重要，因為量子位元的電場並不會乖乖待在金屬裡；其中相當一部分會向下伸進基板、沿著基板表面鋪開，所以待在那裡的任何東西都可能悄悄把能量從量子位元中抽走。

你希望基板具備的是極低的介電損耗，也就是晶體幾乎不吸收穿過它的微波場，再加上一個潔淨、穩定的金屬與晶體相接的介面。矽便宜、能做成大尺寸晶圓、與標準晶片製造製程配合良好，還能蝕刻出又深又垂直的孔來做三維佈線。藍寶石是一種出色的低損耗絕緣體，也很適合用來生長某些高品質的超導薄膜，但它更硬、更難加工。無論哪種，真正的損耗大多並非來自純淨的晶體本體；它藏在表面和介面處那薄薄幾層原子裡——在那裡，一層薄薄的自然氧化層、吸附的水分或製造殘留會形成一大片微小的雙能階缺陷，把能量吸走。

說句實話，沒有哪一種基板勝出。各團隊會根據自己要做什麼製程、打算怎樣在三維上把晶片接起來，來選矽還是藍寶石，然後投入巨大精力去清洗、蝕刻和做表面處理，把最後那點損耗一點點摳掉。基板並不是一個已經解決、可以直接拿來用的選項——它仍是人們正在積極攻關的材料難題之一。