通过集成晶体管电路对CMOS量子点进行条件色散读出
介观与纳米尺度物理
2018-05-16 v1 量子物理
摘要
量子计算机需要与经典电子学接口相连，以实现高效的量子比特控制、测量和快速数据处理。使用相同技术制造量子比特和经典控制层具有吸引力，因为这将促进集成过程，提高反馈速度，并为布线和布局挑战提供潜在的解决方案。使用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺单片集成经典器件和量子器件，使处理器能够受益于最成熟的大规模电路制造工业技术。在此，我们展示了将单电子电荷存储 CMOS 量子点与 CMOS 晶体管集成，通过使用集总元件 谐振器的基于栅极的色散传感来控制读出。控制场效应晶体管（FET）和量子点采用全耗尽绝缘体上硅技术在同一芯片上制造。当量子点读出由控制 FET 启用时，我们获得了 的电荷灵敏度。此外，我们观察到在毫开尔文温度下将单电子电荷存储在量子点上时，单电子保留时间约为秒级。这些结果展示了在 CMOS 技术中实现基于栅极的色散量子比特读出迈向基于时间的复用的第一步，为全硅量子-经典处理器的发展开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1708.04159,
title = {Conditional dispersive readout of a CMOS quantum dot via an integrated transistor circuit},
author = {S. Schaal and S. Barraud and J. J. L. Morton and M. F. Gonzalez-Zalba},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04159},
year = {2018}
}