切换城市

首页>考研资讯>正文

中国科技大学实现半导体量子比特的高校调控
来源:在职研究生招生网 2018-01-05 14:20:36

  【导读】中国科技大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在新型量子比特编码方面再取新进展。该实验室郭国平教授研究组在半导体量子芯片中,创新性地引入第三个量子点作为控制参数,在保证新型杂化量子比特相干性的前提下,成功实现了量子比特能级的连续调节,极大地增强了杂化量子比特的可控性。相关研究成果发表在2017年12月29日出版《Physical Review Applied》上。

  ​

  开发与现代半导体工艺兼容的电控量子芯片是量子计算机研制的重要方向之一。由于固态系统环境复杂,存在着电荷噪声、核磁场等各种退相干机制,不同形式的编码方式都有一定局限,比特的超快操控与长相干往往不可兼得。研究组于2016年利用量子点的非对称性,构建电子与自旋杂化态,首次在砷化镓半导体双量子点芯片中实现了量子相干特性好、操控速度快、可控性强的电控新型编码量子比特[Phys. Rev. Lett. 116, 086801 (2016)],将电荷量子比特超快特性与自旋量子比特的长相干特性融为一体,实现了鱼(超快操控)和熊掌(长相干)的兼得,将传统电荷量子比特的品质因子(相干时间与操控速度的比值)提高了十倍以上。

  为了提高杂化量子比特能级可控性,研究人员将非对称思想进一步运用到三量子点系统,将原有的双量子点结构扩展成线性耦合三量子点系统。研究者首先通过理论计算分析,惊喜地发现当中间量子点与其两侧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可以被第三个量子点高效地“间接”调控。在实验中,研究者首先通过半导体纳米加工工艺精确地制备出非对称耦合三量子点结构。利用电子的原子壳层结构填充原理,巧妙地化解多电子能级结构复杂性这一难题,构造了具有准平行能级的杂化量子比特。在保证比特相干时间的情况下,通过调节第三个量子点的电极电压,清晰地观察到比特能级在2 ~ 15 GHz 范围内连续可调。

  高效调控量子点系统能级是半导体量子计算领域的一个难点问题,该工作不仅为杂化量子比特的可控性问题提供了一个可能的解决方案,也为半导体量子计算提供一种新的调控思路。审稿人高度评价这个工作是基于自旋量子计算方面的一个重要进展,同时为多电子量子点器件的研究提供了新视野。

  该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院和教育部的资助。

  以上就是关于中国科技大学实现半导体量子比特的高校调控的相关新闻,如对在职研究生还有相关疑问,欢迎联系网站的在线招生老师,老师们将详细为您解答。

  更多非全日制研究生考试信息关注在职研究生考试网(www.duyan.com.cn)

  【相关文章推荐】

  考在职研究生你应该满足的要求有哪些?

  考取在职研究生的难处有哪些?

  自考本科属于同等学力吗?

免费领取备考试听课

(已有400人领取)

热门简章

学制: 3年 学费: 69000

上课地点: 陕西 授课方式:面授班

学制: 1年 学费: 16000

上课地点: 深圳 授课方式:网络班/面授班

北京中知易教育科技发展有限公司

京ICP备05056911号-31

总部地址:北京市海淀区上地四街8号华成大厦4层405

咨询热线:400-1069-096