硅基量子点量子比特的设计与概念证明

基于硅的自旋提供了量子计算最具前景的架构之一。量子点是一种本质上可扩展的技术。我们将这两个概念结合为可工作的硅-锗量子比特设计。该新型结构集成了垂直隧穿和横向隧穿，实现了点之间受控耦合，并使每个点可实现单电子占据。对该设计的精确建模阐明了其可扩展量子计算潜力。首次将容错纠错要求转化为量子点门电压控制电子学的具体要求。我们演示，这些要求由现有的 kHz-MHz 脉冲发生器满足，但尚未实现 GHz 级运行。我们的计算进一步指出了提高操作速度和抗漏泄漏错误鲁棒性的器件特征。我们发现，硅量子点量子计算机的组件技术已经就位。