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我国学者量子计算研究获新进展:实现三量子点半导体比特高效调控

近期,我国科学技巧年夜学郭光灿院士引导的中科院量子信息要点实验室在半导体量子策画芯片研讨方面获得新进展。实验室郭国平研讨组立异性地引进第三个量子点作为把握参数,在保证新式杂化量子比特相关性的前提下,极年夜地加强了杂化量子比特的可控性。世界运用物理学尖端期刊《运用物理谈论》日前揭橥了该成果。
拓荒与现代半导体工艺兼容的电控量子芯片是量子策画机研发的首要倾向之一。由于固态系统状况杂乱,存在着电荷噪声、核磁场等各类退相关机制,不合形式的编码方法都有必定限制,比特的超快控制与长相关往往弗成兼得。郭国平研讨组2016年初度在砷化镓半导体双量子点芯片中完成了量子相关特征好、控制速度快、可控性强的电控新式编码量子比特,将传统电荷量子比特的道德因子前进了10倍以上。
近期,为了前进杂化量子比特能级可控性,研讨人员将非对称思惟进一步使用到三量子点系统,将原有的双量子点结构扩大成线性耦合三量子点系统。他们经由进程理论策画分析创造,傍边间量子点与其两边量子点耦合强度非对称时,电子在双量子点中演化的能级结构能够被第三个量子点高效地“直接”调控。在实验中,他们首先经由进程半导体纳米加工工艺精确制备出非对称耦合三量子点结构,再使用电子的原子壳层结构填充道理,美妙地化解多电子能级结构杂乱性这一难题,结构了具有准平行能级的杂化量子比特。在保证比特相关韶光的景象下,经由进程调理第三个量子点的电极电压,清楚地不雅观察到比特能级在2至15GHz规划内继续可调。
高效调控量子点系统能级是半导体量子策画领域的一个难点问题,该作业不仅为杂化量子比特的可控性问题供应了一个可能的处理方案,也为半导体量子策画供应了一种新调控思绪。

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