空气桥

空气桥是量子芯片上一座微小的、悬空的金属拱：一条超导金属带从表面抬起、干净地跨过它下方的导线、再在另一侧落下，桥下的缝隙里除了真空什么也没有。可以想象成一座跨过马路的天桥。它看上去像个吹毛求疵的小细节，但空气桥悄悄担着一项要紧的活儿。没有它，芯片上大片的金属接地区域就会被在其间穿行的各条信号线切割成一座座孤岛，而这些孤岛会开始捣乱。

它要治的毛病是：当一条控制线横切过接地平面时，接地的两半就不再被牢牢连在一起。它们会漂移到略微不同的电位，并沿着两者之间的缝隙寄生出一种不想要的振荡模式，叫做缝隙线模式（slotline mode），它会偷走能量，还会让一个量子比特的信号串扰到另一个上去。空气桥就是那一针缝线：它从一侧把接地带过来，不接触地拱过那条碍事的线，再在另一侧重新接回接地，于是整片接地保持在同一电位，缝隙模式也被短接掉。同样这一招还能让一条线跨过另一条线而不短路。制造很精细：先用光刻胶做出一层牺牲性的支架，把金属桥蒸镀或电镀在它的圆顶之上，再把支架溶解掉，桥就横跨在空荡荡的空间里了。

诚实的代价是：空气桥是一个紧挨着量子比特、并承载电流的小结构，所以做得不好的桥会带来自身的损耗，或困住杂散磁通，从而缩短相干时间。金属必须在整道拱上都保持超导，落脚的焊盘必须键合得干净，跨段不能下垂或塌陷——而这一切要在整片晶圆上重复成千上万遍而不出一次差错。所以空气桥虽是常规步骤，却并非免费：它是一道真实的制造工序，得和其他一切一起调好，而不是最后随手撒上去的灵丹妙药。