中新網合肥7月20日電 (記者 吳蘭)記者20日從中科大獲悉,該校郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室在固態量子芯片研究方面取得重要進展,成功實現了半導體量子點體系的兩個電荷量子比特的操控最短在百皮秒量級內完成。與國際上目前最高水平相比,速度提高了數百倍。
據悉,該項研究成果發表在7月17日的國際權威期刊《自然-通訊》上。
現代計算機的核心部件為全電控的半導體芯片CPU,開發與之兼容的半導體全電控量子芯片是量子計算機研制的重要方向之一。在國家重點基礎研究發展計劃“固態量子芯片”等項目支持下,郭國平研究組致力于半導體量子芯片的開發,在2013年成功實現半導體超快普適單比特電荷量子邏輯門的基礎上,最近又在多量子比特的擴展上取得了重要進展。
該研究組經過兩年的摸索,利用標準半導體微納加工工藝,使兩量子比特間的耦合強度超過100微電子伏特。同時,通過不斷改進量子比特邏輯操控中的高頻脈沖信號的精確控制等問題,使得脈沖序列間的精度控制在皮秒量級,并最終實現了兩個電荷量子比特的控制非邏輯門,其操控最短在百皮秒量級內完成。與國際上目前電子自旋兩量子比特的最高水平(百納秒量級)相比,新的半導體兩量子比特的操控速度提高了數百倍。
郭國平說,該項成果具有易于全電操控、可集成化、兼容傳統半導體工藝技術等重要優點,是進一步研制實用化半導體量子計算的堅實基礎。(完)