PDF《中国科学院物理研究所》

1、 实验室简介 中国科学院物理研究所固态量子信息与计算实验 室成立于

2004 年, 由陈东敏研究员担任首任主任, 主 要从事量子调控相关的材料、 物性和器件研究.

目前 实验室拥有

4 个研究组,

15 位研究人员,

24 位研究生, 由吕力研究员担任实验室主任.

2、 学科方向 以场效应晶体管为代表的传统电子技术已经把人 类社会带入了信息时代.但是, 随着全球信息化的不 断发展, 传统信息技术在运算能力、 存储量和安全性等 多个方面固有的发展瓶颈正逐步显现出来.随着人类 从对量子体系 (电子、 原子、 光子等)进行被动观测的 时代迈入主动操纵的时代, 量子物理与信息技术正在 逐步融合.量子信息技术能够用一种革命性的方式对 信息进行编码、 存储、 传输和操纵, 在增大信息传输容 量、 提高运算速度、 确保信息安全等方面突破经典信息 技术所面临的技术瓶颈.基于固态芯片的量子调控技 术又以其与传统半导体工业技术良好的兼容性而倍受 重视.

3、 主要研究领域 物理所 固态量子信息与计算 实验室的研究领域包括: 基于Josephson 器件的超导 量子比特(赵士平等) ;

基于金刚石晶体内氮缺陷中心的量子计 算和信息处理 (潘新宇等) ;

基于砷化镓二维电子气分 数量子霍尔态 (杨昌黎等) 和拓扑绝缘体 (吕力等) 的 拓扑量子计算探索;

基于半导体量子点的 rf 器件及其 量子调控 (姬忠庆等) ;

二维电子气中电子自旋的光学 量子调控 (刘宝利) ;

基于冷原子量子比特链的可扩展 量子计算 (王如泉) ;

低维电子系统的量子调控 (李永 庆) ;

以及基于金属氧化物的电阻型存储结构的物理 机制与材料研究 (赵宏武) .

4、 实验室设备 物理所固态量子信息与计算实验室在材料生长方 面拥有多台分子束外延生长设备;

在器件制备方面拥 有Raith e-line 电子束曝光机、 紫外曝光机及各型镀膜 设备;

在低温电输运测量与调控方面拥有多台稀释制 冷机、

3 He 制冷机等;

在光学量子调控方面具有冷原子 BEC 系统、 金刚石氮空位中心微波调控系统, 和pump- probe 自旋光栅系统.

5、 人才队伍 实验室目前拥有研究员

5 人, 其中基金委杰出青 年基金获得者

1 人, 中科院百人计划获得者

3 人, 副研 究员

4 人, 技术支撑人员

4 人.

6、 承担科研项目 主持或承担过科技部重 大研究计划和

973 子课题多项、 基金委重点和面上项目 多项、 中科院创新工程重要 方向项目以及 前沿和交叉项 目多项.

7、 获得成果

1、 基于金刚石氮碳空位首次实现了固态体系的量 子克隆机, 达到了最好的克隆保真度, 并且能够在室温 下工作.

2、 在约瑟夫森结中首次观察到了量子位相扩 散现象.

3、 用拓扑绝缘体材料制备了基于 Aharonov- Casher 效应的高效自旋电子学器件, 研究了电子的反 弱局域化行为.

4、 原位实时研究了基于金属氧化物的 电致电阻效应中导电通道的产生和湮灭过程.

5、 实现 了87 Rb 冷原子的玻色―爱因斯坦凝聚.

8、 中长期发展目标 从量子力学的基本原理出发, 寻找新的量子物态 和信息载体, 探索新的调控方法和信息处理、 传播机 制, 为发展满足国家战略需求的下一代信息技术奠定 坚实的科学基础, 培养一支高水平且有国际竞争力的 人才队伍. 固态量子信息与计算实验室全体成员热忱期待与 国内外同行的交流与合作, 并欢迎有志从事量子调控 相关研究的青年才俊的加盟. 中国科学院物理研究所 固态量子信息与计算实验室 Laboratory for Solid State Quantum Information and Quantum Computation 联系人: 王爱迪