具备单自旋寻址、交换控制与鲁棒单次 singlet-triplet 读出的集成硅量子比特平台

硅量子点自旋量子比特因其与常规 CMOS 制造工艺的兼容性以及使用 $^{28}$Si 富集材料可获得的长相干时间，为大规模量子计算提供了一个极具前景的平台。然而，可扩展的纠错量子处理器将需要并行控制许多量子比特，同时对组成量子比特执行错误检测。自旋共振技术是实现并行双轴控制的便捷途径，而 Pauli 自旋阻塞可用于实现用于错误检测的局域宇称测量。尽管如此，迄今为止的硅量子比特实现要么侧重于单自旋共振控制，要么侧重于在双自旋 singlet-triplet 基下的电压脉冲失谐控制与测量，但未能同时实现两者。在此，我们展示了一个集成器件平台，该平台包含一个硅金属-氧化物-半导体双量子点，能够通过电子自旋共振进行单自旋寻址与控制，并结合了在 singlet-triplet 基下的高保真度自旋读出。