研究人员展示了基于四个单重态-三重态量子比特的量子点系统的通用控制

能够精确操纵量子系统中相互作用的自旋对于开发可靠且高性能的量子计算机至关重要。 事实证明,这对于基于量子点(即微型半导体器件)的具有许多自旋的纳米级系统尤其具有挑战性。

来源:英国物理学家网首页

作者:Ingrid Fadelli,Phys.org

2x4 量子点芯片的假彩色扫描电子显微镜图像(顶视图)。来源:Nature Nanotechnology (2024)。DOI:10.1038/s41565-024-01817-9
2x4 量子点芯片的假彩色扫描电子显微镜图像(顶视图)。来源:Nature Nanotechnology (2024)。DOI:10.1038/s41565-024-01817-9
Nature Nanotechnology

能够精确操纵量子系统中相互作用的自旋对于开发可靠且高性能的量子计算机至关重要。事实证明,这对于基于量子点(即微型半导体器件)的具有许多自旋的纳米级系统尤其具有挑战性。

代尔夫特理工大学 (TU Delft) 的研究人员最近展示了基于量子点的系统的通用控制,该系统具有四个单重态-三重态量子比特。他们的论文发表在《自然纳米技术》上,可能为成功升级量子信息处理系统开辟新的可能性。

已发布 《自然纳米技术》

“我们最初试图调整和校准 4x2 量子点阵列中所有相邻自旋之间的交换相互作用,每个点加载一个自旋,”该论文的资深作者 Lieven Vandersypen 告诉 Phys.org。

“我们使用时域测量来做到这一点,在某个时候,我们意识到我们有效地实现了对四个所谓的单重态-三重态量子比特(两个自旋的联合状态)的通用控制。接下来,我们付出了巨大的努力,仔细对量子操作进行了基准测试,并在量子比特阵列中创建了纠缠。”

量子操作

在这项研究之前,量子物理学家和工程师已经能够实现对最多两个相互作用的单重态三重态量子比特系统的通用控制。因此,Vandersypen 和他的同事是第一个实现对具有四个单重态三重态量子比特的更大量子点系统进行控制的人。

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