我國半導體量子芯片研究獲突破：國際上首次在半導體量子點體系中實現(xiàn)三量子比特邏輯門

    開發(fā)與現(xiàn)代半導體工藝兼容的半導體全電控量子芯片，是當前量子計算機研制的重要方向之一。中國科技大學郭光燦院士團隊近期在半導體量子芯片研制方面再獲新進展，創(chuàng)新性地制備了半導體六量子點芯片，在國際上首次實現(xiàn)了半導體體系中的三量子比特邏輯門操控，為未來研制集成化半導體量子芯片邁出堅實一步。國際應用物理學權(quán)威期刊《物理評論應用》日前發(fā)表了該成果。

    郭光燦團隊中的郭國平教授研究組長期致力于半導體量子芯片研發(fā)，近年來曾先后實現(xiàn)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，郭國平與肖明、李海歐、曹剛等人合作，通過理論計算分析，創(chuàng)新性地設計了T型電極開口式六量子點結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(yōu)化設計的高頻脈沖量子測控電路，成功實現(xiàn)了世界上首個基于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芯片的研制奠定了堅實基礎?！段锢碓u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(shù)，將引起學界對該領域極高的研究熱情。

    該工作得到科技部、國家自然科學基金委、中科院和教育部的資助。