可集成石墨烯量子芯片研制成功

　　中國科學(xué)院量子信息重點實驗室日前研制出可集成的石墨烯量子芯片單元，實現(xiàn)了石墨烯量子點量子比特和超導(dǎo)微波腔量子數(shù)據(jù)總線的耦合。實驗測試表明該新型超導(dǎo)量子數(shù)據(jù)總線與石墨烯量子比特的耦合強度達到30兆赫茲，在大規(guī)模集成的量子芯片架構(gòu)中將有重要意義。

新型柔性半導(dǎo)體材料石墨烯被普遍認為是下一代半導(dǎo)體元器件的重要載體。該實驗室在2008年提出將超導(dǎo)腔引入半導(dǎo)體量子芯片做量子數(shù)據(jù)總線的理論方案后，經(jīng)過近7年的努力攻克了石墨烯全電控單雙量子點的制備、石墨烯量子比特的設(shè)計構(gòu)造等系列難關(guān)，研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型超導(dǎo)微波諧振腔，最終實現(xiàn)了超導(dǎo)微波腔與石墨烯量子比特的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

研究組還在國際上首次測定了石墨烯量子點比特的相位相干時間，并進一步發(fā)現(xiàn)石墨烯量子相干時間和其量子點中載流子的數(shù)目有獨特的四重周期特性，在深入研究單個量子比特和超導(dǎo)腔的耦合機理的基礎(chǔ)上，研究組把目光瞄向了量子比特長程耦合這一難題上，并首次在國際上成功地實現(xiàn)了兩個石墨烯量子比特的長程耦合，測量到了相距60微米的兩個量子比特之間的量子關(guān)聯(lián)。

來源：中國化工報

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