工程化的量子处理元件制造技术

公开了工程化的量子处理元件。工程化的量子处理元件包括嵌入在半导体基板中的掺杂剂点。电介质材料与半导体基板形成界面。掺杂剂点包括多个掺杂剂原子以及限制在掺杂剂点内的一个或多个电子/空穴。多个掺杂剂原子相对于半导体基板的几何配置被工程化以实现最佳线性超精细Stark系数。此外，本公开的各方面针对制造这种工程化的量子处理元件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开的各方面关于量子处理系统，并且更具体而言，关于工程化的量子处理元件。

技术介绍

1、大型量子处理系统有望带来技术革命，有望解决经典机器无法解决的问题。迄今为止，已经提出了许多不同的结构、材料及架构来实现量子处理系统并制造它们的基本信息单元(量子比特(quantum bit)或量子位(qubit))。量子位可以理解为编码成两个离散能级的量子力学系统。

2、半导体自旋量子位现已达到足够高的质量因子，可以设想用于量子信息处理的纠错架构，但在可用硅片展示可行的量子计算处理器之前，仍有几个悬而未决的挑战有待解决。

3、然而，在商业化制造此类大型量子计算机之前，需要克服许多障碍。其中一个此类障碍是对量子位的控制。迄今为止，已经提出了几种控制量子位状态的技术，但这些技术要么不能有效地等比增大，要么导致更快的去相干。在半导体中操纵基于自旋的量子位，特别是对量子位的自旋状态进行快速操作是构建量子栅极的重要途径。特别地，快速、可单独寻址的量子位操作对于可扩展架构至关重要。

4、因此，需要一种可扩展的量子位控制系统，该系统可同时控制多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工程化的量子处理元件，包括：

2.根据权利要求1所述的工程化的量子处理元件，其中，所述多个掺杂剂原子之间的距离以及所述多个掺杂剂原子相对于彼此和所述半导体基板的取向被工程化以实现最佳线性超精细Stark系数。

3.根据权利要求1或2所述的工程化的量子处理元件，其中，所述多个掺杂剂原子之间的距离以及所述多个掺杂剂原子在所述半导体基板内的取向被工程化以实现近似数十或更大MHz/MVm-1的线性超精细Stark系数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，所述掺杂剂点包括两个供体原子。

5.根据权利要求1至3中任...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种工程化的量子处理元件，包括：

2.根据权利要求1所述的工程化的量子处理元件，其中，所述多个掺杂剂原子之间的距离以及所述多个掺杂剂原子相对于彼此和所述半导体基板的取向被工程化以实现最佳线性超精细stark系数。

3.根据权利要求1或2所述的工程化的量子处理元件，其中，所述多个掺杂剂原子之间的距离以及所述多个掺杂剂原子在所述半导体基板内的取向被工程化以实现近似数十或更大mhz/mvm-1的线性超精细stark系数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，所述掺杂剂点包括两个供体原子。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，所述掺杂剂点包括三个供体原子。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，所述供体原子是磷原子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，相邻掺杂剂原子之间的距离高达30纳米。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的工程化的量子处理元件，其中，相邻掺杂剂原子之间的距离高达6纳米。

9.根据权利要求8所述的工程化的量子处理元件，其中，相邻掺杂剂原子之间的所述距离在3-5纳米之间。

10.根据权利要求9所述的工程化的量子处理元件，其中，所述相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·克兰茨，M·Y·西蒙斯，R·拉赫曼，P·马哈，M·琼斯，
申请(专利权)人：硅量子计算私人有限公司，
类型：发明
国别省市：