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低无序 Si/SiGe 纯交换量子比特的柔性设计平台

介观与纳米尺度物理 2021-12-03 v1 量子物理

摘要

基于自旋的硅量子点在相干时间、控制和工程方面是一种极具吸引力的量子信息处理量子比特技术。在此,我们提出了一种纯交换 Si 量子比特器件平台,它结合了类 CMOS 晶圆工艺的吞吐量与直写光刻的多功能性。我们将这项技术称为“SLEDGE”,其特点是点状栅极在同一拓扑平面上同时被图案化,随后通过通孔连接到互连金属线。该工艺设计实现了非平凡的布局,以及在栅极尺寸、材料选择和附加器件特征(如用于 rf 量子比特控制)方面的灵活性。我们表明,与采用剥离金属化的传统重叠栅极器件相比,SLEDGE 工艺降低了静电无序,并且我们展示了自旋相干交换振荡和单量子比特盲随机基准测试数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.10916,
  title  = {A flexible design platform for Si/SiGe exchange-only qubits with low disorder},
  author = {Wonill Ha and Sieu D. Ha and Maxwell D. Choi and Yan Tang and Adele E. Schmitz and Mark P. Levendorf and Kangmu Lee and James M. Chappell and Tower S. Adams and Daniel R. Hulbert and Edwin Acuna and Ramsey S. Noah and Justine W. Matten and Michael P. Jura and Jeffrey A. Wright and Matthew T. Rakher and Matthew G. Borselli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10916},
  year   = {2021}
}