硅量子点器件的快速低温表征

快速低温表征1,024个集成硅量子点设备研究综述 背景介绍 量子计算作为未来计算领域的颠覆性技术,承诺在材料科学、药物发现、大数据搜索等方面远超传统高性能计算机。硅基量子点(Quantum Dot, QD)是一种潜在的实现容错量子计算机的平台,具有小体积、支持自旋量子比特、可与现有半导体制造工艺兼容的优势。在富同位素硅中,自旋量子比特已展示出能够满足容错量子计算需要的控制、初始化和读取精度。但实现真正意义上的容错量子计算以解决实际问题,仍需数百万个物理量子比特的扩展。 随着量子处理器的复杂性逐渐增加,设备变异性管理和与底层电子设备的接口成为了新的技术挑战。频率分配复用、多路互交架构等方案已被应用于减少和优化与量子比特之间的数据信号连接。然而,这些方案受限于设备间的变异性和信号密度,因此需要更...

重洞自旋量子比特的最佳工作点及其高各向异性噪声灵敏度

重洞自旋量子比特的最佳工作点及其高各向异性噪声灵敏度

德国重洞自旋量子比特的最佳工作点及其高各向异性噪声灵敏度 背景与动机 量子计算机(quantum computer)的发展在解决复杂问题上前景非常广阔。然而,构建一个容错的量子计算机需要集成大量具有高度相干性的量子比特(qubit)。自旋量子比特,特别是基于德国锗(Germanium, Ge)量子阱中的孔量子比特,因其具有低噪声环境、高效控制和制造难度低等优点,逐渐受到重视。然而,在操控这些量子比特的过程中,经常会遇到由电场引起的g-张量(g-tensor)各向异性引发的去相干和操控难题。 值得注意的是,重洞(heavy hole)在这些自旋量子比特中的作用显得尤为重要。重洞自旋量子比特不仅具有快速和高保真度的操作,还能够通过电场实现快速可扩展的量子比特控制。然而,驱动量子比特和退相干机制的...