A CMOS silicon spin qubit.
A CMOS silicon spin qubit.
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DOI：
10.1038/ncomms13575
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发表时间：
2016-11-24
影响因子：
16.6
通讯作者：
De Franceschi, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maurand, R.;Jehl, X.;Kotekar-Patil, D.;Corna, A.;Bohuslavskyi, H.;Lavieville, R.;Hutin, L.;Barraud, S.;Vinet, M.;Sanquer, M.;De Franceschi, S.
硅是微处理器芯片的主要组成部分，正成为实现未来量子处理器的一种有前途的材料。利用其成熟的互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，将是开发可扩展量子计算架构及其与经典控制硬件协同集成的明显资产。在这里，我们报告了一个硅量子位（量子位）设备与行业标准的制造工艺。该器件由一个双栅，p型晶体管与未掺杂的沟道。在低温下，第一个门定义了编码空穴自旋量子位的量子点，第二个门定义了用于量子位读出的量子点。自旋量子位的所有电双轴控制是通过对第一门施加相位可调微波调制来实现的。在一个基本的类晶体管器件中所展示的量子位功能，构成了在一个易于开发的CMOS平台中详细阐述可扩展自旋量子位几何形状的有希望的一步。 硅是实现量子处理器的一种有前途的材料，特别是因为它可以与基于CMOS技术的经典控制硬件自然集成。在这里，作者报告了一种在CMOS平台上采用行业标准制造工艺制造的硅量子比特器件。
Silicon, the main constituent of microprocessor chips, is emerging as a promising material for the realization of future quantum processors. Leveraging its well-established complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) technology would be a clear asset to the development of scalable quantum computing architectures and to their co-integration with classical control hardware. Here we report a silicon quantum bit (qubit) device made with an industry-standard fabrication process. The device consists of a two-gate, p-type transistor with an undoped channel. At low temperature, the first gate defines a quantum dot encoding a hole spin qubit, the second one a quantum dot used for the qubit read-out. All electrical, two-axis control of the spin qubit is achieved by applying a phase-tunable microwave modulation to the first gate. The demonstrated qubit functionality in a basic transistor-like device constitutes a promising step towards the elaboration of scalable spin qubit geometries in a readily exploitable CMOS platform. Silicon is a promising material for realization of quantum processors, particularly as it could be naturally integrated with classical control hardware based on CMOS technology. Here the authors report a silicon qubit device made with an industry-standard fabrication process on a CMOS platform.
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