近期，中國(guo)(guo)科學(xue)技術(shu)大學(xue)郭(guo)光燦院士領導的(de)中科院量(liang)子(zi)(zi)(zi)信息重點實(shi)驗(yan)室在半導體量(liang)子(zi)(zi)(zi)計算(suan)芯片研究方面取(qu)得(de)新(xin)進展。實(shi)驗(yan)室郭(guo)國(guo)(guo)平研究組創新(xin)性地(di)引入第三個量(liang)子(zi)(zi)(zi)點作為控(kong)制(zhi)參數，在保證新(xin)型雜(za)化(hua)(hua)量(liang)子(zi)(zi)(zi)比特相干性的(de)前提下，極大地(di)增強了雜(za)化(hua)(hua)量(liang)子(zi)(zi)(zi)比特的(de)可控(kong)性。國(guo)(guo)際應用物(wu)理學(xue)頂級期刊《應用物(wu)理評論》日前發表了該成果。

　　開發與現代(dai)半(ban)導體工藝(yi)兼容的(de)(de)電(dian)(dian)控(kong)量(liang)子(zi)(zi)芯(xin)(xin)片(pian)是量(liang)子(zi)(zi)計算機研制的(de)(de)重要方向之一。由于固態系統(tong)環境復雜，存在著電(dian)(dian)荷噪聲、核磁場(chang)等各種退相(xiang)干(gan)機制，不同形式的(de)(de)編(bian)(bian)碼(ma)方式都有(you)一定局限，比特的(de)(de)超快操(cao)控(kong)與長相(xiang)干(gan)往往不可(ke)兼得。郭(guo)國平研究組2016年首(shou)次在砷(shen)化鎵半(ban)導體雙量(liang)子(zi)(zi)點芯(xin)(xin)片(pian)中實現了量(liang)子(zi)(zi)相(xiang)干(gan)特性(xing)好、操(cao)控(kong)速度快、可(ke)控(kong)性(xing)強(qiang)的(de)(de)電(dian)(dian)控(kong)新(xin)型(xing)編(bian)(bian)碼(ma)量(liang)子(zi)(zi)比特，將傳統(tong)電(dian)(dian)荷量(liang)子(zi)(zi)比特的(de)(de)品質(zhi)因子(zi)(zi)提高了10倍以上。

　　近期，為了(le)提(ti)高雜化量子(zi)比(bi)特(te)能(neng)(neng)級(ji)(ji)可控性(xing)，研究(jiu)人員將(jiang)非對(dui)稱(cheng)思(si)想進一步運用到(dao)三(san)量子(zi)點(dian)系統(tong)，將(jiang)原有(you)的(de)雙(shuang)量子(zi)點(dian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)擴展成線性(xing)耦(ou)(ou)合三(san)量子(zi)點(dian)系統(tong)。他們(men)通(tong)(tong)過(guo)理論計算分(fen)析發現，當中間(jian)量子(zi)點(dian)與其(qi)兩側量子(zi)點(dian)耦(ou)(ou)合強度(du)非對(dui)稱(cheng)時，電子(zi)在雙(shuang)量子(zi)點(dian)中演化的(de)能(neng)(neng)級(ji)(ji)結(jie)(jie)構(gou)(gou)可以被第三(san)個量子(zi)點(dian)高效地“間(jian)接(jie)”調(diao)控。在實驗(yan)中，他們(men)首先通(tong)(tong)過(guo)半(ban)導體納米加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝精確(que)制備出非對(dui)稱(cheng)耦(ou)(ou)合三(san)量子(zi)點(dian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，再利用電子(zi)的(de)原子(zi)殼層結(jie)(jie)構(gou)(gou)填充原理，巧妙地化解多電子(zi)能(neng)(neng)級(ji)(ji)結(jie)(jie)構(gou)(gou)復雜性(xing)這一難題，構(gou)(gou)造了(le)具有(you)準(zhun)平行能(neng)(neng)級(ji)(ji)的(de)雜化量子(zi)比(bi)特(te)。在保證比(bi)特(te)相干時間(jian)的(de)情況下，通(tong)(tong)過(guo)調(diao)節(jie)第三(san)個量子(zi)點(dian)的(de)電極電壓(ya)，清(qing)晰地觀察到(dao)比(bi)特(te)能(neng)(neng)級(ji)(ji)在2至15GHz范(fan)圍內連續可調(diao)。

　　高效調(diao)控量(liang)子(zi)點(dian)系(xi)統能級是半(ban)導體(ti)(ti)量(liang)子(zi)計算領域的(de)(de)一(yi)(yi)個難點(dian)問題，該(gai)工作不僅(jin)為雜(za)化量(liang)子(zi)比特的(de)(de)可控性問題提供了一(yi)(yi)個可能的(de)(de)解(jie)決方案，也(ye)為半(ban)導體(ti)(ti)量(liang)子(zi)計算提供了一(yi)(yi)種新調(diao)控思路。

　　(原標(biao)題(ti)：我國(guo)學(xue)者量(liang)子計算研究獲新進展：實現(xian)三量(liang)子點半導體比特(te)高效調(diao)控(kong))