Silicon quantum computing hardware in nanoscale CMOS
纳米级 CMOS 硅量子计算硬件
基本信息
- 批准号:506293-2017
- 负责人:
- 金额:$ 11.73万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Strategic Projects - Group
- 财政年份:2018
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2018-01-01 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The overall objective of this 3-year long project is to utilize a proven, mass-production sub-14nm CMOS foundry technology to develop the critical building blocks required for quantum computing. This will be carried out in close collaboration with a global leader in the this field, namely Intel, in Canada. The expected outcomes of the proposed research include the atomic-level simulation, design, fabrication and experimental characterization of a set of Si and SiGe electron and hole coupled qubits utilizing the coupled quantum-dot approach, along with the associated ultra-low-temperature microwave and mm-wave analog-mixed-signal spin-manipulation and spin-readout electronic circuits. In parallel with the electronic qubits, we plan to also deliver, for the first time, the capabilities of generating and coupling optical quantum states to the aforementioned qubits within the same material CMOS platform. This, in turn, empowers the connectivity of this quantum computing architecture for future extended-range interconnection between the electronic quantum computing logic blocks through photons. The optical qubits will be based on entangled and hybrid entangled photons possessing energies that can interact, hence couple, with the electronic qubits. At present, there is no practical, integrated fashion by which photons can be generated and manipulated to interact with electronic Si qubits.**The qubit structures and the associated analog-mixed-signal electronic circuits proposed here have the greatest long-term (10 years) chance of operation at room temperature in a large volume CMOS-like technology platform. This would dramatically revolutionize the field of quantum computing, making it possible to put a mobile quantum computer with the power of today's largest supercomputer in everyone's pocket and at the price of today's smartphones.******
这个为期 3 年的项目的总体目标是利用经过验证的量产 14 纳米以下 CMOS 代工技术来开发量子计算所需的关键构建模块。该项目将与该领域的全球领导者加拿大英特尔公司密切合作。拟议研究的预期成果包括利用耦合量子点方法以及相关的超低温微波对一组 Si 和 SiGe 电子和空穴耦合量子位进行原子级模拟、设计、制造和实验表征以及毫米波模拟混合信号自旋操纵和自旋读出电子电路。与电子量子位并行,我们还计划首次提供在同一材料 CMOS 平台内生成光量子态并将其耦合到上述量子位的能力。这反过来又增强了该量子计算架构的连接性,以便未来通过光子在电子量子计算逻辑块之间进行扩展范围的互连。光学量子位将基于纠缠和混合纠缠光子,其能量可以与电子量子位相互作用,从而耦合。目前,还没有实用的集成方式来生成和操纵光子与电子 Si 量子位相互作用。**这里提出的量子位结构和相关的模拟混合信号电子电路具有最大的长期(10年)在大容量类似 CMOS 技术平台中在室温下运行的机会。这将极大地改变量子计算领域,使每个人都可以以当今智能手机的价格,将具有当今最大超级计算机能力的移动量子计算机放入每个人的口袋中。 *****
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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