硅基半导体量子计算研究进展

New progress of silicon-based semiconductor quantum computation

王宁，王保传，郭国平

物理学报, 2022, 71(23): 230301.

doi: 10.7498/aps.71.20221900

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硅基半导体量子点自旋量子比特因具有相干时间长，可控性好，以及与现代先进集成电路制造工艺相兼容等特点，成为有望实现容错量子计算的潜在候选体系之一，受到科学界的广泛关注。近年来，由于在硅基材料性质，量子点制造工艺和结构以及量子比特操控技术等方面取得的显著进步，硅基半导体量子计算在自旋量子比特的高保真度态初始化和读取、单比特逻辑门和两比特逻辑门保真度等方面取得了重要研究进展，实现了单比特以及两比特逻辑门保真度超过99%的重要突破。本文将简要介绍硅基半导体量子点的基本概念，着重讨论在提高单比特以及两比特门操控保真度过程中采用的最新技术手段，最后简要讨论了需要重点关注的研究方向。