2023年3月28日(周二)下午,中科院半导体研究所骆军委研究员应物理科学与技术学院邀请来访在研究生楼109做了题为“硅基量子比特材料设计”的学术报告。物理科学与技术学院屈媛副教授主持报告,物理学院教师、研究生和本科生80余人参加。
硅成为集成电路基础材料的决定性因素是与其高度兼容的高质量本征氧化物SiO2,这也使硅无法被有机半导体、石墨烯等新材料替代。兼容硅CMOS工艺的硅基量子计算将是后摩尔时代的重要技术路线,是实现大规模集成的通用量子计算机最佳平台。报告中骆老师介绍了课题组在解决硅锗异质结作为量子比特材料的几个关键问题,包括针对基于Rashba自旋轨道耦合实现自旋量子比特的全电操控,发现硅一维量子线和二维量子阱的空穴存在新型线性Rashba效应,推翻了公认的三次方Rashba效应,基于该线性Rashba强度完美解释实验实现的108MHz EDSR量子比特操控速度。通过设计硅锗界面,可以进一步把当该线性Rashba强度提高3倍以上,相应锗空穴量子比特的操控速度可以突破1GHz,比硅电子量子比特高两个数量级以上。对于硅电子自旋量子计算面临能谷简并的难题,设计出能谷劈裂可以达到9 meV的硅锗量子结构,超过文献报道最高值一个数量级。报告会后,师生与骆老师就硅基量子计算的相关问题进行了讨论。
骆军委,研究员,中国科学院半导体所超晶格国家重点实验室副主任,2019年获国家杰出青年基金。长期从事半导体物理与器件物理研究,聚焦在解决硅基发光和硅基量子比特材料等关键瓶颈,为后摩尔时代硅基器件提供新方法和新思路。
报告会现场1
报告会现场2