多光谱和/或极化成像是下一代红外摄像机不可避免的要求。1–9与单色/全球成像相比,狭窄和多光谱的成像可以提供更丰富的对象信息,从而确定对象的绝对温度,并降低相机对大气条件的敏感性。几个相邻光谱通道的组合有助于在复杂的环境中检测到埋藏的物体。5人工对象(例如金属和玻璃)通常具有与天然物体的极化特性不同的。因此,获取极化信息有可能识别某些对象,被认为是提高识别效率并减少错误警报的重要手段。2–4传统的多光谱和极化技术基于单个光谱焦平面阵列,光谱仪和/或极化器的掺入,这些光谱平面阵列,光谱仪和/或极化器通常需要高成本的机械扫描仪器和额外的空间。这些附加
潘宁阱已用于对数百个离子进行量子模拟和传感,并提供了一种扩大捕获离子量子平台的有希望的途径,因为它能够在二维和三维晶体中捕获和控制数百或数千个离子。在潘宁阱和更常见的射频保罗阱中,激光通常用于驱动多量子比特纠缠操作。这些操作中退相干的主要来源是非共振自发辐射。虽然许多捕获离子量子计算机或模拟器使用时钟量子比特,但其他系统(尤其是具有高磁场的系统,如潘宁阱)依赖于塞曼量子比特,这需要对这种退相干进行更复杂的计算。因此,我们从理论上研究了自发辐射对在高磁场中使用捕获离子基态塞曼量子比特执行的量子门的影响。具体来说,我们考虑了两种类型的门——光移位( ˆ σ zi ˆ σ zj )门和 Mølmer-Sørensen( ˆ σ xi ˆ σ xj )门——它们的激光束近似垂直于磁场(量化轴),并比较了每种门中的退相干误差。在每种门类型中,我们还比较了与驱动门所用的激光束的失谐、偏振和所需强度有关的不同工作点。我们表明,这两种门在高磁场下的最佳工作条件下都能具有相似的性能,并研究了各种工作点的实验可行性。通过检查每个门的磁场依赖性,我们证明,当 P 态精细结构分裂与塞曼分裂相比较大时,Mølmer-Sørensen 门的理论性能明显优于光移门。此外,对于光移门,我们对高场下可实现的保真度与最先进的双量子比特离子阱量子门的保真度进行了近似比较。我们表明,就自发辐射而言,我们当前配置可实现的保真度比最好的低场门大约高一个数量级,但我们也讨论了几种替代配置,其潜在错误率与最先进的离子阱门相当。
醋。 (我做了一些修改。)我对技术的进步感到惊讶,但与此同时,我也意识到,教育早已被认为是一个
量子计算机有多种架构,主要包括基于离子阱、超导、光子学和电子的量子计算机。与其他架构相比,离子阱量子计算机的主要优势在于其量子比特相干时间长,门保真度高 [2]。用于量子计算应用的离子阱主要有两种。第一种是三维线性保罗阱,传统上是将四根导电棒平行放置成方形。两根相对的棒接地,而另外两根棒施加射频信号。然后可以将一串离子捕获在这四根棒的中间。这些设备具有深捕获电势,但体积较大,难以扩大捕获离子量子比特的数量 [2]。人们尝试使用传统半导体技术制造三维离子阱;然而,该过程耗时长,并导致其他问题,例如光学性能差
我们报告了离子阱 QCCD(量子电荷耦合器件)架构的所有必要组件集成到坚固、完全连接且可编程的离子阱量子计算机中的情况。该系统采用 171 个 Yb + 离子作为量子比特,138 个 Ba + 离子用于协同冷却,并围绕 Honeywell 低温表面阱构建,能够进行任意离子重排和跨多个区域的并行门操作。作为最小演示,我们并行使用两个空间分离的交互区域来执行任意四量子比特量子电路。通过各种方式在组件级别和整体级别对该架构进行了基准测试。包括状态准备和测量、单量子比特门和双量子比特门在内的各个组件都具有随机基准测试的特征。整体测试包括并行随机基准测试,显示不同门区域之间的串扰可以忽略不计,利用中间电路测量的传送 CNOT 门,以及 2 4 的量子体积测量。
1 新加坡科技研究局(A*STAR)微电子研究所,新加坡 117685 2 巴黎大学材料与现象实验室,法国巴黎 F-75013 3 南洋理工大学电气与电子工程学院,新加坡 639798 在本研究中,我们报告了一种铜填充硅通孔 (TSV) 集成离子阱的设计、制造和操作。TSV 被直接放置在电极下方,作为离子阱和玻璃中介层之间的垂直互连,随着电极数量的增加和复杂性的提高,可实现任意几何设计。TSV 的集成将离子阱的形状因子降低了 80% 以上,将寄生电容从 32±2 pF 最小化到 3±0.2 pF。尽管没有接地屏蔽层,但仍实现了低射频耗散。整个制造过程在 12 英寸晶圆上进行,并与成熟的 CMOS 后端工艺兼容。我们通过加载和激光冷却单个 88 Sr + 离子展示了该阱的基本功能。我们发现,加热速率(轴向频率为 300 kHz 时为 17 量子/毫秒)和寿命(约 30 分钟)与类似尺寸的阱相当。这项工作开创了 TSV 集成离子阱的发展,丰富了可扩展量子计算的工具箱。
摘要 InSb 是一种窄带 III-V 族半导体,具有带隙小、电子有效质量小、电子迁移率高、有效 g 因子大、自旋轨道相互作用强等特点,这些独特性质使 InSb 在工业应用和量子信息处理方面都具有广阔的应用前景。本文综述了 InSb 量子阱器件量子输运研究的最新进展。随着高质量异质结构生长和微纳制造技术的进步,基于 InSb 量子阱的低维体系中已经开展了量子输运实验。此外,在未掺杂的 InSb 量子阱中已经实现了双极操作,从而可以系统地研究 p 型窄带半导体的能带结构和量子特性。此外,作为对更窄带隙半导体物理探索的延续,我们介绍了对 InAsSb 量子阱的最新研究成果。
我们对基于 Al x Ga 1 x N 量子阱通道的 AlN/AlGaN/AlN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的电气特性进行了成分依赖性研究,其中 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58。这种超宽带隙异质结构是下一代射频和电力电子器件的候选材料。使用选择性再生长的 n 型 GaN 欧姆接触会导致接触电阻随通道中 Al 含量的增加而增加。DC HEMT 器件特性表明,对于 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58,最大漏极电流密度分别从 280 mA/mm 逐渐降低到 30 mA/mm 再到 1.7 mA/mm。与此同时,这三个 HEMT 的阈值电压 (幅度) 同时从 5.2 V 降低到 4.9 V 再到 2.4 V。这一关于 Al 组分 x 对晶体管特性影响的系统实验研究为在 AlN 上设计用于高电压和高温极端电子器件的 AlGaN 通道 HEMT 提供了宝贵的见解。
