中科大实现半导体超快量子控制非逻辑单元

中科大实现半导体超快量子控制非逻辑单元

中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室的研究人员成功实现了半导体量子点体系的两电荷量子比特的控制非逻辑门。这表明电荷量子比特虽然相干时间比自旋量子比特短2个量级左右，却具有快2个量级以上的逻辑门运算速度，并且具有易于全电操控、可集成化、兼容传统半导体工艺技术等重要优点，为进一步研制实用化半导体量子计算打下了坚实的基础。

研究人员利用标准半导体微纳加工工艺设计制备出了多种半导体强耦合电控量子点结构，使两电荷量子比特间的耦合强度超过100µeV；同时不断改进量子比特逻辑操控中的高频脉冲信号的精确控制等技术，使得脉冲序列间的精度控制在皮秒量级，并最终实现了2个电荷量子比特的控制非门，其操控最短可在200ps （1ps=10-12s）以内完成。相对于目前国际上电子自旋两量子比特控制的最高水平，该操控速度提高了数百倍。 (任霄鹏)