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高纯度锗（Ge）已重新成为一种多功能半导体平台，用于自旋基量子信息处理，因为它兼具成熟的材料加工工艺、可获取无自旋同位素、高迁移率、小有效质量以及强且可工程化的自旋-轨道耦合特性。然而，“锗量子比特”并非单一技术。施主自旋量子比特、受主自旋量子比特、栅极定义空穴自旋量子比特以及栅极定义电子自旋量子比特利用了锗能带结构的不同部分，因此在相干性、可控性、制造复杂性和可扩展性之间做出了不同的权衡。本文在统一的物理和架构基础上比较了这四种锗基自旋量子比特模式。该团队回顾了锗共有的材料物理特性，包括同位素纯化、多谷 \(L\) 点导带、自旋-\(3/2\) 价带、重空穴/轻空穴混合、应变、界面、无序和声子。该团队还引入了一个通用框架，用于通过校准的参考弛豫率、几何相关的应变态密度抑制因子以及寄生弛豫通道来估算声子晶体修正后的 \(T_1\)。比较结果表明，栅极定义的锗空穴自旋量子比特目前在全电学控制、已展示的多量子比特操作和可扩展性方面提供了最强的组合。施主、受主和栅极定义电子量子比特仍然是存储器、混合架构和探索性架构方面重要的补充方向。总体而言，锗支持一个多样化的量子比特生态系统，其中栅极定义的空穴自旋量子比特目前为构建可扩展的锗基量子处理器提供了最清晰的路径。