本文摘要:中国科技大学中科院双边信息重点实验室郭国平研究组及合作者在新的双边位编码方面取得新进展。

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中国科技大学中科院双边信息重点实验室郭国平研究组及合作者在新的双边位编码方面取得新进展。研究人员首次在非砷化半导体量子芯片上成功构建了量子接触性特性好、操作速度快、可控性强的新型电子控制编码量子位。研究结果于2月25日在《物理评论快报》公开。

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和现代计算机一样,量子芯片是未来量子计算机的大脑。开发与现代半导体工艺兼容的电子控制量子芯片是量子计算机开发的最重要方向之一。该研究组沿着电荷编码量子比特构建了超快的量子计算路线图,并探索了缩短电荷编码比特相关性时间的新方法。

在确保量子比特的超高速操纵速度的同时,磁矩编码量子比特和一定程度的外形获得了健壮性特性,将量子比特超高速操纵和长相健壮性时间相结合,解决了比特相关性时间内尽可能多的量子操纵这一核心问题。该研究小组利用半导体量子点的多电子状态轨道的不对称特性,首次在非消耗半导体系统中构建了轨道杂化的新量子位,电荷量子位的超高速特性和磁矩量子位的长相精巧地融合了干性特性,同时构建了鱼(超高速操纵)和熊掌(宽相关)。实验结果表明,这种新的量子比特与电荷量子比特相似,可以在白皮秒内产生从0到1的超高速量子旋转,量子相干性比普通电荷编码量子比特高出近10倍。

这种新型多电子轨道杂交不仅可以发展为三五族半导体,还可以发展为硅、锗等四族半导体,甚至还可以发展为石墨烯和TMDS等新型半导体。这项工作为探索半导体极性声子和压电效应对量子结性特性的影响获得了新的想法。

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