半導體自旋量子位元

在追求可容錯量子電腦的科技道路上，背靠發展近半世紀龐大的半導體精密製程產業鏈， 有別於其他量子位元平台難以兼容當前矽/鍺製程的議題， 半導體自旋量子位元作為後起之秀，成為極具前景的量子電腦實現平台之一。 透過標準半導體微影技術製造的量子點中，理論上具備了極佳的可擴展性。 這意味著可以利用現有的CMOS工業基礎設施來製造包含大量量子位元的晶片， 實現百萬級以上的半導體量子位元處理器提供了無可比擬的可擴展性路徑與想像空間。 另一方面，由於電子可移動的特性，半導體自旋量子位元在固態量子位元中少數具備可移動性（Shuttled）， 有機會實現接近Fully-connected的量子計算平台。 然而，目前半導體自旋量子位元仍有相干時間過短的問題（相對於其Gate time），部分肇因於量子點的自旋會與材料中的原子核自旋產生影響。 此外，相較於超導量子位元，由於半導體量子位元發展較晚，目前Readout、高可靠的2 Qubit Gate仍不及超導量子位元，故仍是當前主力研究的議題。 本系列就將針對半導體自旋量子位元做一個深入的介紹！