国际物理知名期刊PRL封面!高新区企业本源量子与中国科大团队合作成果突出

作者:张世杰来源:投资管理一部发布时间:2023/06/19

  近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授和曹刚教授等人与马德里材料科学研究所Sigmund Kohler高级研究员、高新区企业本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(以下简称“本源量子”)合作,从实验和理论上研究了非色散耦合的受驱量子点-微波谐振腔杂化系统,发展并验证了一种可适用于不同耦合强度和多量子比特系统的响应理论方法,该工作得到了科技部、国家自然科学基金委的资助。研究成果作为封面文章发表在国际物理知名期刊《物理评论快报》(即PRL)上。
  耦合到超导腔的半导体量子点(QD) 是一种人造结构,由一个超导腔和一个半导体点器件组成。这种结构可以用来研究光和物质之间的相互作用,以及实现量子信息处理和量子计算等应用。其中,腔体和量子比特之间的耦合强度决定了门操作和信息交换的速度。然而,现有大多数实验和理论工作所关注的弱耦合制度并不能满足学界新出现的对大耦合强度的需求,驱动的多量子比特-腔体系统(multiqubit-cavity system)的动力学仍然是一个问题。
  在此背景下,课题组在之前的工作中借助高阻抗超导微波谐振腔,已经实现了量子点-微波谐振腔杂化系统的强耦合。基于此,课题组进一步研究了强耦合杂化系统在周期性驱动下的动力学现象:团队展示了一个由两个空间分离的GaAs量子点耦合到一个超导NbTiN腔的强驱动混合系统,并进行了一系列实验,这些实验和理论研究为理解周期性驱动下的量子点-谐振腔杂化系统提供了一个新的角度。同时,该工作发展和验证的理论方法具有很好的普适性和可扩展性,不仅适用于不同耦合强度的杂化系统,还可扩展到更多比特,同样可能应用于其他物理体系。
  近年来,高新区企业本源量子和中科大团队在微波谐振腔耦合与扩展半导体量子比特方面取得系列进展,最近还实现了五个半导体量子比特与微波谐振腔的集成与耦合,持续为我国乃至世界的量子研究取得突破性的进展。
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