基于Si-MOS和Ge/SiGe异质结量子点的自旋量子比特高保真度逻辑门操控和多比特扩展研究

       半导体栅控量子点是一种三维空间受限的微纳器件。通过给制备在半导体异质结表面的电极施加合适电压，可以将电子束缚在“准零维”势阱内，从而形成可控性良好的“人造原子”。其具有可扩展、可集成、与现代半导体工艺兼容、易于集成经典测控电路、有望突破极低温工作环境限制等众多优良特性，被认为是最有可能实现通用量子计算的体系之一。

天然硅材料中核自旋较少，利用硅基量子点中的电子自旋状态编码的量子比特具有较长的相干时间，特别是还可以利用同位素纯化技术去除材料中带核自旋的29Si成分，进一步提升量子比特相干特性。近几年，国际上硅基量子计算发展迅速，单量子比特和两量子比特逻辑门操控保真度均已达到容错量子计算阈值。

　　硅基量子点量子计算研究将以实用化量子计算为目标，系统研究与现代半导体工艺兼容的硅基半导体材料结构及生长、硅基量子芯片制备及编码、高保真度量子比特操控及测量、多量子比特相干耦合及扩展、量子芯片与经典测控电路集成等。