实验室和团体Veldhorst Lab.

Veldhorst Lab.

Menno Veldhorst(HarderWijk,1984)是Qutech Academy的领导。2012年,伏特霍尔特获得了他的博士学位暨奖项,了解他的研究超导和拓扑杂种在二十四大学,被授予博士overijssel奖也可以看看)。然后,他搬到了悉尼的新南威尔士大学,使用硅量子点工作。亮点是演示单个Qubit上的量子操作两个Qubits之间的量子操作。这两者一起代表了硅的第一阶段普遍量子逻辑的第一次演示,这是一个重要的一步硅量子计算机物理世界宣布为2015年物理学十大突破。

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Veldhorst实验室的目标是以可调时的方式设计紧急量子现象,以模拟非琐碎的量子物理学,并计算经典的难题。我们通过在门限定量子点中限制单独的电子和孔并相干地控制其旋转状态来实现这一点。

在上个世纪的量子物理学的发展在我们对化学相互作用的理解中得到了关键,半导体中的电子波函数和光的传播。这导致了大量的设备和应用,例如用于计算的电信和晶体管的激光器。显着的发展限定了信息时代的基础,有时被称为第一个量子革命。尽管如此,由于超级计算机的令人印象深刻,它们不足以模拟本质上发生的许多过程。量子系统可以快速产生一种复杂性,这是不可能使用遵守古典物理法的仪器来描述,因为量子机械相互作用可能导致尺寸尺寸的复杂性。这个激励理查德FEYNMAN州:'大自然不是古典的,诅咒,如果你想模拟自然,你最好让它成为量子力学,而且通过Golly这是一个很棒的问题,因为它看起来并不那么容易'。幸运的是,过去几十年的纳米技术领域的进步使得能够单独控制诸如电子的粒子。而不是了解和欣赏量子物理学的相关性,现在可以使用其最深刻和基本的概念,例如叠加和纠缠,以建立革命技术。通过积极涉及单个粒子的量188博金宝手机子机械性质构建的量子技术的兴起被称为第二量革命。我们的小组旨在使用相同的先进半导体技术来构建这种量子技术,188博金宝手机使得在单个硅芯片上的数十亿晶体管构建,提供可伸缩系统,其中可以局部控制相关参数。我们有机会研究量子力学最深刻的方面,同时有机会通过与工业巨头的合作来看,我们的研究能够在现实生活中进行。因此,Veldhorst实验室的长期野心是以可调时的方式工程突出的量子现象,以模拟非琐碎的量子物理学,并计算经典的难题。

我们从局限于IV族材料中所建造的量子点内的电子开始。单个电子的旋转状态定义了原型qubit,当使用第IV组半导体作为主体材料时,它可以在人类时间尺度上保持量子相干性。Veldhorst自然纳米技术2014]。此外,可以以极大的精度控制在量子点中限制在量子点中的电子[Veldhorst等人自然2015]。这为我们的组在硅中展示的通用量子门组提供了所有成分[Petit等人。自然2020]和在锗[Hendrickx等人。自然2020]并且在一个开尔文上方的高度高度温度。前进,我们展示了量子点Qubits可以定位在网格中[Lawrie等人。APL 2020,Van Riggelen等。APL 2020.]。我们使用这种能力来实现4个Qubit逻辑[Hendrickx等人。自然2021.[展示了纠缠的4 QUBBIT GHz国家的相干生成,今天是Quantum Dots的最先进的演示,对量子仿真和量子误差校正高度相关。单个电子和孔也可以耦合到诸如超导性的宏观状态。在初步实验中,我们在锗中显示出栅极可调超导邻近效应[Hendrickx等人。自然通话。2018年]超过几微米的长度尺度[Hendrickx等人。PRB 2019.]。

通过这些成就使能,我们现在可以实现量子算法和研究量子仿真。同时,需要解决许多令人兴奋的基本物理问题。这些活动将Veldhorst实验室定义为一个多学科团体,我们与世界各地的群体合作追求我们的野心。

硅量子计算机执行单个和双QUBBit操作的艺术家印象

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联系信息:
电子邮件:m.veldhorst@tudelft.nl.