用于半导体自旋量子比特量子计算机的用于操纵量子比特的装置制造方法及图纸

一种自旋量子比特量子处理器的操纵区，包括布置在半导体异质结构(12)上的多个栅电极(50b‑1、50b‑2)。该多个栅电极包括布置在半导体异质结构中的第一路径(451)处的第一指栅组合件(50b‑1)和布置在半导体异质结构中的第二路径(452)处的第二指栅组合件(50b‑2)。第一路径和第二路径在界面(25)处相遇。第一指栅组合件和第二指栅组合件被配置为被提供至少一个电压V，以沿着第一路径和/或第二路径移动至少一个量子比特，和/或操纵位于第一路径和/或第二路径的至少一个量子比特的当前自旋状态。自旋量子比特装置还包括本地磁体(35‑1、35‑2)和外部磁场。一个实施例使用顶栅(图3D中的50d)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开的领域涉及量子处理器的操作。

技术介绍

1、量子处理器架构必须考虑到可扩展性，以便实现逻辑量子比特的数量足够高以实施量子计算机芯片，其实现nisq(有噪声中等规模量子)时代的量子计算或通用量子计算。在基于自旋量子比特的量子计算的情况下，量子比特布置在二维平面中。这种二维架构的缺点在于所谓的“扇出问题”，即量子处理器的控制线路在量子处理器与传统控制电路之间的布线的空间需求。这些空间需求随量子比特的数量扩大的速度快于目前为止提出的基于自旋量子比特的量子处理器架构的尺寸扩展的速度。

2、近期，提出了一种基于si/sige半导体异质结构中的直接电子穿梭的自旋量子比特架构。该架构包括穿梭路径，量子比特沿着该穿梭路径理论上可传输任意距离，例如多达约50μm的距离。这些穿梭路径允许将量子处理器的组件(诸如加载区、读出区和操纵区)彼此间隔布置，从而具有更低的串扰。提供穿梭路径还实现了需要相对小的操作频率和减少局部磁场梯度的操作模式。

3、在这些基于穿梭路径的架构中，高保真度的穿梭对可靠计算至关重要。这类高保真度被例如电荷缺陷或穿梭路径上的低谷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种量子处理器(10)的操纵区(20)，包括布置在半导体异质结构(12)上的多个栅电极(50)，其中，

2.根据权利要求1所述的操纵区(20)，其中所述操纵区(20)还包括至少一个磁体(35)。

3.根据权利要求2所述的操纵区(20)，其中所述至少一个磁体被布置在所述界面(25)处。

4.根据权利要求2所述的操纵区(20)，其中所述至少一个磁体被布置在相距所述界面(25)一距离处。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的操纵区(20)，其中所述半导体异质结构(12)是由提供自旋轨道耦合的半导体材料制成的。

6.根据权利要求1至...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种量子处理器(10)的操纵区(20)，包括布置在半导体异质结构(12)上的多个栅电极(50)，其中，

2.根据权利要求1所述的操纵区(20)，其中所述操纵区(20)还包括至少一个磁体(35)。

3.根据权利要求2所述的操纵区(20)，其中所述至少一个磁体被布置在所述界面(25)处。

4.根据权利要求2所述的操纵区(20)，其中所述至少一个磁体被布置在相距所述界面(25)一距离处。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的操纵区(20)，其中所述半导体异质结构(12)是由提供自旋轨道耦合的半导体材料制成的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的操纵区(20)，其中所述第一指栅组合件(50b1)和所述第二指栅组合件(50b2)中的至少一个包括多个电极子集(50b1-1、50b1-2、50b1-3、50b1-4、50b2-1、50b2-2、50b2-3、50b2-4)。

7.根据权利要求6所述的操纵区(20)，其中所述多个电极子集(50b1-1、50b1-2、50b1-3、50b1-4、50b2-1、50b2-2、50b2-3、50b2-4)中的电极子集彼此电断开。

8.根据权利要求6或7所述的操纵区(20)，其中所述多个电极子集(50b1-1、50b1-2、50b1-3、50b1-4、50b2-1、50b2-2、50b2-3、50b2-4)中的电极子集具有布置在彼此之间的介电或绝缘层(67)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的操纵区(20)，还包括布置在所述第一指栅组合件(50b...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·库内，L·R·施赖伯，A·威尔姆斯，J·H·布鲁姆，
申请(专利权)人：亚琛工业大学，
类型：发明
国别省市：