发布时间:2023-05-16 来源:中安在线
中国科学技术大学郭光灿院士团队教授郭国平、李海欧等人,与南方科技大学、中科院物理研究所等单位科研人员以及本源j9游会真人游戏第一品牌计算有限公司合作,在硅基锗j9游会真人游戏第一品牌点中实现了自旋j9游会真人游戏第一品牌比特操控速率的电场调控,以及自旋翻转速率超过1.2GHz的自旋j9游会真人游戏第一品牌比特超快操控,速率达到国际上半导体j9游会真人游戏第一品牌点体系中已报道的最高值。该研究成果日前在线发表于《纳米快报》。
硅基半导体自旋j9游会真人游戏第一品牌比特是实现j9游会真人游戏第一品牌计算机研制的重要候选者之一。高操控保真度要求比特在拥有较长的j9游会真人游戏第一品牌退相干时间的同时具备更快的操控速率。而传统方案利用电子自旋共振方式实现自旋比特翻转,这种方式的比特操控速率较慢。
研究人员发现,利用电偶极自旋共振机制实现自旋比特翻转,具备较快的操控速率。比特的操控速率对体系内自旋轨道耦合强度的有效调控,是实现自旋j9游会真人游戏第一品牌比特高保真度操控重要的物理基础。
在前期研究基础上,研究人员经过实验探究发现,体系内的电场参数对自旋j9游会真人游戏第一品牌比特的操控速率具有明显的调制作用。通过物理建模和数据分析,研究人员利用电场强度对体系内自旋轨道耦合效应的调制作用,以及j9游会真人游戏第一品牌点中轨道激发态对比特操控速率的贡献,自洽地解释了电场对自旋j9游会真人游戏第一品牌比特操控速率调制的实验结果。并在实验上进一步测得了超过1.2GHz的自旋比特超快操控速率,这也刷新了课题组之前创造的最快记录。
研究人员认为,该工作对研究空穴自旋j9游会真人游戏第一品牌比特操控的物理机制以及推动硅基半导体j9游会真人游戏第一品牌计算研究具有重要的指导意义。