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中国科学技术大学在半导体量子芯片微波谐振腔检测方面取得重要进展

来源于 数码通 2023-10-09 16:34

5月9日消息 据中国科学技术大学网站消息,中国科学技术大学郭光灿院士团队在微波半导体谐振腔检测方面取得重要进展量子芯片

郭国平、曹刚等人团队与本源量子计算有限公司合作,利用微波超导谐振腔测量半导体中双量子点的激发能谱。相关研究成果以“Microwave-resonator-detected激发态光谱”为题,于4月28日发表在国际应用物理知名期刊《Physical Review Applied》上。

据介绍,半导体系统具有良好的可扩展性和集成特性,被认为是最有可能实现通用量子计算的系统之一。近年来,硅基半导体量子计算取得了一系列进展,量子比特的性能得到了大幅提升。单位和两位逻辑门的保真度已经达到了容错量子计算的门槛。如何进一步扩展位数并提高位读取的保真度成为该领域的重要问题。

电路量子电动力学以微波光子为介质,不仅可以用于实现比特之间的远距离耦合,还可以用于比特的无损、高灵敏度检测。它是一种量子位扩展和读出的方法。一个重要的计划。在这项工作中,研究人员制备了铌钛氮微波谐振腔-半导体量子点复合器件,并利用铌钛氮的高阻抗特性,大大提高了微波谐振腔与量子比特之间的耦合强度,达到了强耦合范围。此外,向装置施加方波脉冲,驱动电子在量子点的不同能级之间跃迁,并使用高灵敏度的微波谐振腔读取跃迁信号。利用这项技术,研究小组表征了双量子点系统的能级光谱。特别地,利用信号对不同能级的响应特性,给出了系统的自旋态占据信息

此前,郭国平课题组于2021年2月在《Science Bulletin》报道的工作展示了利用微波谐振器实现半导体中两个量子位的远距离耦合,并开发了一种新的光谱方法来快速表征系统的耦合参数。在此研究的基础上,利用微波谐振腔对量子位能级谱和自旋态进行高灵敏测量,为未来实现半导体量子位的高保真读出提供了有效方法。

原标题:中科大在半导体量子芯片微波谐振腔检测方面取得重要进展

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责任编辑:haq

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