中科大研制新型石墨靓仔芯片单元
- 2015/9/21 17:57:42 12118
- 来源：中国科学院
郭国平研究组在2008年提出将超导腔引入半导体量子芯片做量子数据总线的理论方案后，经过近7年的努力先后攻克了石墨烯全电控单双量子点的制备、石墨烯量子比特的设计构造等系列难关，研发了具有自主知识产权的新型超导微波谐振腔，终实现了超导微波腔与石墨烯量子比特的复合结构。实验测试表明该新型超导量子数据总线与石墨烯量子比特的耦合强度达到30兆赫兹，在未来大规模集成的量子芯片架构中将具有重要意义。
研究组在该石墨烯与超导复合结构上采用微波探测技术在上测定石墨烯量子点比特的相位相干时间，并进一步发现石墨烯量子相干时间和其量子点中载流子的数目有独特的四重周期特性，为实验探索和验证石墨烯自旋和能谷自由度四重简并带来的基本物理提供了新方法和新机理。
在深入研究了单个量子比特和超导腔的耦合机理的基础上，研究组把目光瞄向了量子比特长程耦合这一难题上，并在上成功地实现了两个石墨烯量子比特的长程耦合，测量到了相距60微米（量子点自身大小的200倍）的两个量子比特之间的量子关联。因为是个在量子点体系里面实现基于超导腔的两比特长程耦合，文章在发表之后，立即引起同行广泛关注，被发表在Science，PRL等刊物的论文引用并高度评价，认为它对将来实现远距离量子点比特之间的量子纠缠以及终实现集成化的量子芯片均具有重大意义。
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