【儀表儀表網 儀表上游】在國家重點研發計劃“量子調控與量子信息”重點專項項目“半導體量子芯片”的支持下，中國科學技術大學郭國平教授研究組在半導體量子芯片中，創新性地引入第三個量子點作為控制參數，在保證新型雜化量子比特相干性的前提下，成功實現了量子比特能級的連續調節，極大地增強了雜化量子比特的可控性。
該研究組2016年利用量子點的非對稱性，構建電子與自旋雜化態，在砷化鎵半導體雙量子點芯片中實現了量子相干特性好、操控速度快、可控性強的電控新型編碼量子比特，將電荷量子比特超快特性與自旋量子比特的長相干特性融為一體，把傳統電荷量子比特的品質因子(相干時間與操控速度的比值)提高了十倍以上。為了提高雜化量子比特能級可控性，研究人員將非對稱思想進一步運用到三量子點系統，將原有的雙量子點結構擴展成線性耦合三量子點系統。利用電子的原子殼層結構填充原理，巧妙地化解了多電子能級結構復雜性這一難題，構造了具有準平行能級的雜化量子比特。在保證比特相干時間的情況下，通過調節第三個量子點的電極電壓，清晰地觀察到比特能級在2 ~ 15 GHz 范圍內連續可調。
調控量子點系統能級是半導體量子計算領域的一個難點問題，該工作不僅為雜化量子比特的可控性問題提供了一個可能的解決方案，也為半導體量子計算提供了一種新的調控思路。相關研究成果發表在2017年12月29日出版的《Physics Review Applied》上，審稿人高度評價這個工作是基于自旋量子計算方面的一個重要進展，同時為多電子量子點器件的研究提供了新視野。
(原標題：半導體量子比特調控取得重要進展)
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