硅 MOS 器件中单元对双 qubit 纠缠

硅-MOS (SiMOS) 量子点自最近几年来已展示出与现行行业标准 CMOS 制造技术的兼容性。这些器件通常实现单 qubit 和双 qubit 门保真度超过 99%，并在孤立的双量子点 (DQD) 单元中实现高度纠缠的双 qubit Bell 态，但单元间的耦合仍具有挑战。在本工作中，我们展示了一个包含两个单元、四 qubit 的 SiMOS 处理器，具备通用可控性和完全并行化的状态初始化和读出功能。我们利用该处理器生成最大纠缠的三 qubit 态，包括 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 态，并通过违反经典 Mermin-witness 界限来确认多体纠缠。通过采用完全对称的动态脱耦合门序列来创建纠缠态，我们能够将纠缠寿命保持在 $T_2^*$ 之外，限于 $T_2^\textrm{Hahn}$。这些演示为 SiMOS 更大规模处理器的可扩展操作铺平了道路，并实现了其中的高纯度、长寿命的多 qubit 纠缠态。