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中科大實現(xiàn)三量子點半導(dǎo)體比特高效調(diào)控

發(fā)表于:2018-01-03  作者:dsm1219  關(guān)注度:160

記者1月2日從中科大獲悉,該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點實驗室郭國平研究組,最近在半導(dǎo)體量子芯片研究方面取得新突破,他們創(chuàng)新性地引入第三個量子點作為控制參數(shù),在保證新型雜化量子比特相干性的前提下,極大地增強了雜化量子比特的可控性。

由于固態(tài)系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜,量子比特的超快操控與長相干往往不可兼得。為了提高半導(dǎo)體量子芯片雜化量子比特的可控性,郭國平研究組將非對稱思想運用到研究中,把原有的雙量子點結(jié)構(gòu)擴展成線性耦合三量子點系統(tǒng)。他們通過理論計算分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)中間量子點與其兩側(cè)量子點耦合強度非對稱時,電子在雙量子點中演化的能級結(jié)構(gòu)可以被第三個量子點高效地“間接”調(diào)控。

 

 

在實驗中,他們首先通過半導(dǎo)體納米加工工藝精確制備出非對稱耦合三量子點結(jié)構(gòu),再利用電子的原子殼層結(jié)構(gòu)填充原理,巧妙地化解多電子能級結(jié)構(gòu)復(fù)雜性這一難題,構(gòu)造了具有準平行能級的雜化量子比特。在保證比特相干時間的情況下,通過調(diào)節(jié)第三個量子點的電極電壓,清晰地觀察到比特能級在2-15吉赫范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

該成果發(fā)表在最新一期國際應(yīng)用物理學(xué)頂級期刊《應(yīng)用物理評論》上,為半導(dǎo)體量子計算提供了一種新的調(diào)控思路。

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