中科大研究團隊又破半導體量子芯片世界紀錄

　　從中國科技大學(xué)獲悉，中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗室郭國平教授半導體量子芯片研究組及其合作者又破世界紀錄，通過(guò)實(shí)驗成功實(shí)現世界上最快速量子邏輯門(mén)操作，取得半導體量子芯片研究的重要突破。

　　眾所周知，世界上第一臺計算機埃尼亞克占地170平方米，功率達174千瓦，可是其運算速度還不如普通計算器。隨著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的尺寸越來(lái)越小，晶體管集成度越來(lái)越高，單個(gè)晶體管的尺度也越來(lái)越小，由尺寸效應等導致的量子效應也越來(lái)越明顯。

　　據介紹，由摩爾定律推算，大概到2020年，每個(gè)晶體管將小到只有一個(gè)電子。此時(shí)單個(gè)電子的運動(dòng)將滿(mǎn)足微觀(guān)世界中量子力學(xué)的物理規律。信息的這種量子化趨勢將極大地影響未來(lái)信息處理中的編碼方式、運算規律和讀取方式等各個(gè)環(huán)節，甚至徹底改變目前半導體信息產(chǎn)業(yè)的格局。

　　郭國平教授介紹，研究組從可大規模集成化的半導體單電子晶體管的設計制備出發(fā)，在砷化鎵鋁異質(zhì)結中制備出一種集成了雙路量子探測通道的柵型雙量子點(diǎn)復合結構，并且通過(guò)調節加載在柵電極上電秒沖的高度和寬度，成功實(shí)現了世界上最快速的皮秒量級單比特超快普適電控量子邏輯門(mén)，比國際上公開(kāi)報道的電控半導體邏輯門(mén)的運算速度提高近兩個(gè)數量級，相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期權威學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上。

　　更快和更大規模的集成始終是芯片技術(shù)的核心夢(mèng)想。郭國平教授說(shuō)，更快的量子邏輯門(mén)操作，才有可能將量子計算從小規模的實(shí)驗室演示推向真正的實(shí)用化。