記者昨日從中科大獲悉，該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點實驗室郭國平研究組，最近在半導(dǎo)體量子芯片研究方面取得新突破，他們創(chuàng)新性地引入第三個量子點作為控制參數(shù)，在保證新型雜化量子比特相干性的前提下，極大地增強了雜化量子比特的可控性。

 

　　由于固態(tài)系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜，量子比特的超快操控與長相干往往不可兼得。為了提高半導(dǎo)體量子芯片雜化量子比特的可控性，郭國平研究組將非對稱思想運用到研究中，把原有的雙量子點結(jié)構(gòu)擴展成線性耦合三量子點系統(tǒng)。他們通過理論計算分析發(fā)現(xiàn)，當中間量子點與其兩側(cè)量子點耦合強度非對稱時，電子在雙量子點中演化的能級結(jié)構(gòu)可以被第三個量子點高效地“間接”調(diào)控。

 

　　在實驗中，他們首先通過半導(dǎo)體納米加工工藝精確制備出非對稱耦合三量子點結(jié)構(gòu)，再利用電子的原子殼層結(jié)構(gòu)填充原理，巧妙地化解多電子能級結(jié)構(gòu)復(fù)雜性這一難題，構(gòu)造了具有準平行能級的雜化量子比特。在保證比特相干時間的情況下，通過調(diào)節(jié)第三個量子點的電極電壓，清晰地觀察到比特能級在2～15吉赫范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

 

　　該成果發(fā)表在最新一期國際應(yīng)用物理學(xué)頂級期刊《應(yīng)用物理評論》上，為半導(dǎo)體量子計算提供了一種新的調(diào)控思路。