超導量子電腦-硬體技術與廠商指引(2025)
6. 低通濾波器製造商
低通濾波器 (LPF) 用於傳輸低於特定截止頻率的訊號，同時衰減高於該頻率的訊號。在量子運算等低溫應用中，LPF 對於減少進入敏感量子組件或低溫放大器的熱雜訊和高頻干擾至關重要。本節將區分通用型射頻/微波 LPF 供應商和提供專為低溫環境設計的 LPF 的廠商。
6.1 成熟射頻濾波器公司
這些公司提供基於各種技術（如 LC、陶瓷、腔體等）的 LPF，主要用於室溫下的多種應用。
主要供應商包括：
- Mini Circuits: 提供廣泛的 LPF 產品 90。
- Anatech Electronics: 提供多種標準和客製化 LPF 90。
- Knowles (包括 DLI – Dielectric Laboratories): 其陶瓷基板濾波器的工作溫度範圍為 -55°C 至 +125°C，可能適用於某些非極端低溫應用 90。RFMW 為其分銷商 93。
- Pasternack Enterprises: 提供 LPF 產品 90。
- Qorvo (API Technologies/Spectrum Control): 擁有龐大的濾波器產品組合 90。
- K&L Microwave: 濾波器專業製造商 90。
- Reactel: 濾波器專業製造商 90。
- Filtronetics: 成熟的客製化射頻濾波器製造商 90。
- 其他供應商如 TTE Filters、Marki Microwave、Smiths Interconnect、TDK 等也在 EverythingRF 的列表中 90。
6.2 專業及低溫低通濾波器供應商
低溫 LPF 對於保護量子位元的相干性至關重要，它們需要使用無磁材料並進行精心的熱沉設計。
主要供應商和產品特性：
- Quantum Microwave: EverythingRF 列出其擁有 23 種 LPF 產品 90。鑒於其公司名稱和專注領域 18，這些產品很可能包括低溫 LPF，是量子應用的關鍵供應商。
- SCALINQ: 列有 3 種 LPF 產品 90。作為一家量子硬體公司 32，其 LPF 可能專為低溫/量子應用而設計。
- Low Noise Factory: 雖然主要專注於 LNA，但其低溫專業知識以及與 Quantum Microwave 的合作關係表明，他們可能為其系統採購或開發專用濾波器 15。其配件中可能包含此類濾波器。
- Filtronic: 專門為包括量子運算在內的嚴苛應用設計濾波器、雙工器和 LNA。其射頻濾波器旨在最大限度地減少雜訊並適用於超導量子位元的低溫環境 102。他們為量子計算公司設計客製化的微波濾波器。
- Quantum Machines: 提供「QFilter-II」，這是一款緊湊型低溫多級 LPF，設計用於抑制雜訊並在 24 條訊號線上保持 mK 等級的電子溫度。它具有低頻 (RC) 和高頻 (RF, LC) 濾波組 103。這是一款高度專業化的量子裝置產品。
- Oxford Instruments NanoScience: 為其稀釋製冷機提供用於直流線束的低通濾波器，具有不同的截止頻率 104。雖然這些是直流線路濾波器，但也顯示了其在低溫濾波方面的能力。
- Fermilab (研究背景): 122 詳細介紹了一種使用 Eccosorb CR 為鋁諧振器設計的客製化單通道內聯紅外濾波器，該濾波器提高了品質因數。雖然 Fermilab 並非商業製造商，但這突顯了研究中對客製化低溫濾波的需求和方法。
標準 LPF 可能由於材料特性在 mK 溫度的變化而無法預期地工作，並且可能引入過多熱量。量子系統需要精細的雜訊濾波以保護量子位元的相干性。像 Quantum Machines 這樣的公司專門設計用於「低於 1 開爾文的先進濾波和熱沉」的濾波器 103。量子位元數量的增加導致控制/讀取線路密度的增加，這就需要緊湊且不影響低溫性能的濾波解決方案，Quantum Machines 的 QFilter-II 及其可堆疊性即是此趨勢的例證 103。
因此，採購低溫 LPF 通常需要超越傳統射頻濾波器製造商，尋求量子硬體或低溫組件領域的專家。客製化解決方案或作為集成低溫佈線包一部分設計的濾波器很常見。
| 製造商名稱 | 國家/地區 | 濾波器技術 | 專業領域 (通用射頻, 低溫, 量子, 客製化) | 企業類型 (新創/成熟) | 備註/範例產品 |
|---|---|---|---|---|---|
| Mini Circuits | 美國/全球 | LC, LTCC, 陶瓷等 | 通用射頻 | 成熟 | 廣泛的標準 LPF 90 |
| Knowles (DLI) | 美國 | 陶瓷基板 | 通用射頻, 部分低溫 (-55°C) | 成熟 | 透過 RFMW 分銷 93 |
| Quantum Microwave | 美國 | 未明確 (可能為 LC, 微帶線等) | 低溫, 量子 | 成熟 (專業利基) | 專為量子應用設計的 LPF 19 |
| SCALINQ | 瑞典 | 未明確 | 低溫, 量子 | 新創 | 量子硬體公司提供的 LPF 38 |
| Filtronic | 英國 | 波導, 集成模組 | 低溫, 量子, 客製化 | 成熟 | 為量子運算設計的客製化濾波器 102 |
| Quantum Machines | 以色列 | RC, LC 多級濾波 | 低溫 (mK), 量子 | 新創 | QFilter-II: 24 通道低溫 LPF 103 |
| Oxford Instruments NanoScience | 英國 | (DC 線束濾波器) | 低溫 | 成熟 | 用於稀釋製冷機的直流線束 LPF 104 |
| Anatech Electronics | 美國 | LC, 腔體, SAW, 波導等 | 通用射頻, 客製化 | 成熟 | 90 |
| Qorvo (API/Spectrum Control) | 美國 | 多種技術 | 通用射頻 | 成熟 | 90 |
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王培儒