郭国平控制硅量子点中的自旋

科技工作者之家 2020-07-08

来源:中科院半导体所

硅量子点(晶体管)中电子的自旋是一个天然的二能级系统,可作为高保真的量子比特用于大规模量子计算。近年来,借助纯化硅技术、重叠栅极制备技术和自旋-谷能级混合原理等方面的突破,硅量子点中自旋量子比特的控制保真度已经接近容错量子计算的阈值。并且,受益于工业界先进的半导体加工工艺,硅量子点在可扩展方面也具有广阔的前景。

近日,中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室郭国平教授团队在《Journal of Semiconductors》上撰写news and views文章《Controlling spins in silicon quantum dots》,简要介绍了关于硅量子点中电子自旋控制方面的研究进展,并展望了该领域的发展前景与挑战。

目前,该领域已经取得了很多重要进展,比如高保真度的普适的单量子比特和两量子比特操作等,但距离实现大规模量子计算仍有很长的路要走,同时也面临着很多挑战,比如提高自旋量子比特的读出速度,优化自旋量子比特的均一性,研发自旋量子比特的扩展架构以及和经典线路的低温集成等。


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Figure 1.  (Color online) (a) False-color scanning electron microscopy (SEM) image of an overlapping-gate Si QD. (b) Energy level arrangement for Elezerman readout and Pauli spin blockade readout. (c) Dual nested gate integration of Si QDs using fin field-effect transistor (FinFET) technology. (d) SEM image of a two dimensional array of Si QDs using fully-depleted silicon-on-insulator transistor (FD-SOI) technology.

来源:bdtdsj 中科院半导体所

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