1 开尔文以上单电子的感测与控制

电子被囚禁在低温基片（液态氦、固态氕或氢）表面上是一种新兴的量子信息处理平台，因其固有的纯净环境、囚禁装置的可扩展性以及对电子自旋态预期的长寿命而具有吸引力。本文演示了在 1 开尔文以上温度下对单电子在液态氦表面的空间进行控制和检测。采用超导共面波导共振器读取由位于氦表面下方的栅极电极定义的电子囚禁器的电荷态。观察到电子加载后，振子频率发生离散的位移，从几个电子降至单个电子。这些频率位移与我们将每个电子视为耦合至腔场的经典振子的理论模型良好一致。这种灵敏的电荷读取方案可有助于开发需要高冷却功率的大规模量子处理器，这类冷却功率可在 1 开尔文以上的干盆中实现。