中科大：量子晶片首次實現新型編碼量子比特
- 發佈時間：2016-03-02 14:44:28 來源：新華網 責任編輯：羅伯特
新華社合肥3月2日電（記者徐海濤）“量子晶片”是未來量子電腦的“大腦”。記者從中國科學技術大學獲悉，該校郭國平教授研究組近期在量子晶片開發領域取得一項重要進展，他們首次在砷化鎵半導體量子晶片中實現了量子相干特性好、操控速度快、可控性強的電控新型編碼量子比特。國際學術期刊《物理評論快報》日前發表了該成果。
在郭光燦院士領導的中科院量子資訊重點實驗室，郭國平研究組多年來致力於半導體量子晶片的開發，近年來他們已實現電荷編碼超快普適單量子比特邏輯門和兩量子比特控制非邏輯門。但相比自旋編碼量子比特，電荷量子比特缺少長相干特性，如何繼續探索延長電荷編碼比特相干時間的新方法，在保證量子比特超快操控速度的同時，獲得與自旋編碼量子比特同樣的長相干特性，是研究組需要解決的一個核心問題。
近期，郭國平研究組利用半導體量子點的多電子態軌道的非對稱特性，首次在砷化鎵半導體系統中實現了軌道雜化的新型量子比特，巧妙地將電荷量子比特超快特性與自旋量子比特的長相干特性融為一體，實現了“魚”和“熊掌”的兼得。
據介紹，實驗結果表明，該新型量子比特在超快操控速度方面與電荷量子比特類似，而其量子相干性方面，卻比一般電荷編碼量子比特提高近10倍。同時，該新型多電子軌道雜化實現量子比特編碼和調控的方式具有很強的通用性，對探索半導體中極性聲子和壓電效應對量子相干特性的影響提供了新思路。
