硅基单量子点与双量子点的可扩展片上复用
介观与纳米尺度物理
2024-10-11 v4
摘要
得益于互补金属氧化物半导体(CMOS)微电子学的成熟,利用硅量子点(QDs)中的自旋实现的量子比特被认为是构建可扩展量子计算机最有前途的技术之一。为此,用于量子比特控制、读取和接口的超低功耗片上低温CMOS(cryo-CMOS)电子学是一个重要里程碑。我们报道了通过具有低于可探测静态功耗的64通道cryo-CMOS多路复用器对可调谐电子与空穴量子点的片上接口。我们分析了电荷噪声,并测量了量子点中业界领先的添加能量与栅极杠杆臂参数。我们将量子点中的低噪声与采用相同栅极叠层制备的低温晶体管的锐开启特性相关联。最后,我们证明了我们的混合量子-CMOS技术为大量量子点器件的可扩展接口提供了一条途径,使得例如变异性分析和量子点量子比特几何优化成为可能,而这些正是构建大规模硅基量子计算机的先决条件。
引用
@article{arxiv.2208.12131,
title = {Scalable on-chip multiplexing of silicon single and double quantum dots},
author = {Heorhii Bohuslavskyi and Alberto Ronzani and Joel Hätinen and Arto Rantala and Andrey Shchepetov and Panu Koppinen and Janne S. Lehtinen and Mika Prunnila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12131},
year = {2024}
}
备注
accepted manuscript; 5 figures, 18 supplementary figures, and 1 table in supplementary materials