中国科大半导体量子芯片开发取得重要进展

3月16日从科技部获悉，近日，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室郭国平研究组在量子芯片开发领域取得一项重要进展，首次在砷化镓半导体量子芯片中成功实现了量子相干特性好、操控速度快、可控性强的电控新型编码量子比特。成果发表在国际权威物理学杂志《物理评论快报》上。

芯片是现代计算机的核心，“量子芯片”则是未来量子计算机的“大脑”。郭国平研究组多年来致力于半导体量子芯片的开发，他们此次利用半导体量子点多电子态轨道的非对称特性，首次在砷化镓半导体系统中实现轨道杂化的新型量子比特，巧妙地将电荷量子比特超快特性与自旋量子比特的长相干特性融为一体，实现“鱼”和“熊掌”的兼得。

实验结果表明，该新型量子比特在超快操控速度方面与电荷量子比特类似，而其量子相干性方面，却比一般电荷编码量子比特提高近十倍。同时，该新型多电子轨道杂化实现量子比特编码和调控的方式具有很强的通用性，对探索半导体中极性声子和压电效应对量子相干特性的影响提供了新思路。