信息学院徐洪起课题组在半导体耦合多量子点量
来源:内马尔网 发表于2019-07-11 08:39:03 编辑:莫里斯
摘要: 在不远的将来,摩尔定律所预示的微电子器材的尺度将微缩到一系列物理极限,这一技能进步推进科研人员使用纳米技能寻求一个彻底根据量子效应的信息

 

信息学院徐洪起课题组在半导体耦合多量子点量子比特器材研讨中获得重要发展

 

信息学院徐洪起课题组在半导体耦合多量子点量子比特器材研讨中获得重要发展

 

信息学院徐洪起课题组在半导体耦合多量子点量子比特器材研讨中获得重要发展

 

信息学院徐洪起课题组在半导体耦合多量子点量子比特器材研讨中获得重要发展

在不远的将来,摩尔定律所预示的微电子器材的尺度将微缩到一系列物理极限,这一技能进步推进科研人员使用纳米技能寻求一个彻底根据量子效应的信息处理方案。经过近二十年的开展,半导体量子点自旋比特固态器材以其可调控性和可扩展性成为最具使用潜力的固态量子核算方案之一,现在已成为以凝聚态物理为布景,交融了凝聚态理论、量子物理、纳米加工技能、纳米电子学、低温技能、半导体器材工艺等多个研讨方向的前沿穿插研讨范畴。

近来,北京大学信息科学技能学院、固态量子器材北京市要点实验室“千人方案”教授徐洪起课题组,与中国科学院半导体研讨所、半导体超晶格国家要点实验室赵建华研讨员课题组协作,初次选用砷化铟(InAs)纳米线制备出具有高可调性的半导体耦合三量子点量子器材,并对器材的电子稳态构型、相干输运和电子在远距离量子点之间经过虚态辅佐隧穿进行长程交流的物理进程进行了精密丈量。该研讨展示了根据半导体纳米线的线性三量子点系统可被用为通用量子器材渠道,以及构筑具有长相干时刻、全电学调控的自旋量子比特器材和量子核算芯片的潜力。

半导体InAs资料具有较高的电子迁移率、较小的电子有用质量、较大的朗德因子和较强的自旋-轨迹耦合。在本研讨中,联合课题组选用先进局域底指栅阵列技能,在单根单晶纯相InAs纳米线上结构出串联耦合的三量子点结构,其间约束量子点的局域势垒、量子点中的电化学势、量子点之间的隧穿耦合强度均可被独立调控;量子点输运性质的丈量和调控是在超低温稀释制冷机环境下完结的。该作业是初次在半导体InAs纳米线三量子点器材中,以精密栅调控技能完成以能量简并四要点为标志的三量子点相干共振耦合。研讨还经过电子相干输运丈量证明,在中心的量子点处于库仑阻塞状态时,被中心量子点离隔的两头量子点之间仍然可经过共隧穿完成相干强耦合,其单电子可以在远端两个量子点之间进行长程相干交流,然后展示超交流相互作用的物理进程。

相关研讨结果以《根据纯相砷化铟纳米线所结构的线性三量子点器材中的电子相干输运性质研讨》(Coherent transport in a linear triple quantum dot made from a pure-phase InAs nanowire)为题,于2019年6月宣布在《纳米快报》(Nano Letters;DOI:10.1021/acs.nanolett.7b00927)上。北京大学信息科学技能学院博士研讨生王积银为榜首作者,徐洪起教授和黄少云副教授为一起通讯作者。

上述研讨作业得到国家要点研制方案、国家严重科学研讨方案、国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金的支撑。

(左)具有局域底指栅调控的单晶纯相InAs纳米线三量子点器材结构示意图;(右)丈量得到的三量子点器材的一个二维电荷稳态图

修改:安定

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