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中國半導體量子晶元研究再獲突破 首次實現三量子比特邏輯門

文章來源: 新華網 于 2018-02-21 - 新聞取自各大新聞媒體,新聞內容並不代表本網立場!


中國科技大學量子實驗室多年來一直致力於量子計算機研究,並不斷取得突破。圖為中國科技大學量子實驗室於2016年8月成功研發的半導體量子晶元,低溫固態量子存儲器。

量子計算機以其驚人的計算速度和性能被認為即將顛覆現有的普通計算機,中國對量子計算機的「大腦」--「量子晶元」的研究一直處於世界前列。

新華社合肥2月21日電(記者徐海濤)記者從中國科學技術大學獲悉,該校郭光燦院士團隊近期在半導體量子晶元研製方面再獲新進展,創新性地製備了半導體六量子點晶元,在國際上首次實現了半導體體系中的三量子比特邏輯門操控,為未來研製集成化半導體量子晶元邁出堅實一步。國際應用物理學權威期刊《物理評論應用》日前發表了該成果。

開發與現代半導體工藝兼容的半導體全電控量子晶元,是當前量子計算機研製的重要方向之一。郭光燦團隊中的郭國平教授研究組長期致力於半導體量子晶元研發,近年來曾先後實現半導體單電荷量子比特普適邏輯門、兩電荷量子比特控制非邏輯門等成果。

近期,郭國平與教授肖明、研究員李海歐、曹剛等人合作,通過理論計算分析,創新性地設計了T型電極開口式六量子點結構,該結構使得控制比特與目標比特有較強的耦合,同時兩個目標比特之間的耦合較小,很好地滿足了實現兩個控制比特對目標比特受控非門的操控要求。他們利用優化設計的高頻脈衝量子測控電路,成功實現了世界上首個基於半導體量子點體系的三電荷量子比特邏輯門,進一步提升量子計算的效率,為可擴展、可集成化半導體量子晶元的研製奠定了堅實基礎。

《物理評論應用》審稿人認為,這項工作是半導體量子點量子計算方向的一個重要進展,詳細、清楚地展示了高水平的實驗技術,將引起學界對該領域極高的研究熱情。


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