大量量子比特的有效调控是,实用量子计算最具挑战性的方面之一。目前固态量子技术主要是基于穷举brute-force方法,其中每个量子比特都需要至少一条独特的控制线,当扩展到所需的数百万量子比特时,这种方法将变得不可持续。
近日,荷兰 代尔夫特理工大学 (Delft University of Technology) Francesco Borsoi,Menno Veldhorst等,在Nature Nanotechnology上发文,受经典电子学中随机存取结构的启发,引入了半导体量子点的共享控制shared control,以有效地操作平面锗中的二维交叉阵列crossbar array。具体地,将由16个量子点组成的整个阵列,调整到少空穴状态。然后,在每个位置限制奇数个孔,以隔离每个点的不成对自旋。接下来,在垂直和水平双量子点上,演示了一种选择性控制点间耦合的方法,并实现了超过10GHz的隧道耦合可调性。这种量子电子设备,具有比可调实验参数更少的控制终端,并有望构建未来可扩展量子技术。Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array. 图1:16量子点交叉阵列。
图2:从多点电荷稳定图到量子点识别。
图3:在16个量子点阵列中,计算空穴数。
图4:基于双势垒栅的点间隧道耦合,可寻址控制。
Borsoi, F., Hendrickx, N.W., John, V. et al. Shared control of a 16 semiconductor quantum dot crossbar array. Nat. Nanotechnol. (2023). https://doi.org/10.1038/s41565-023-01491-3https://www.nature.com/articles/s41565-023-01491-3https://www.nature.com/articles/s41565-023-01491-3.pdf声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!