量子科技中心_量科网

锗自旋量子比特展现出强烈的自旋-轨道相互作用，这既实现了高保真量子比特操控，也导致其对磁场存在显著依赖性。传统上常采用超导矢量磁体来最小化超精细相互作用导致的退相干，并最大化自旋操控能力，但这会牺牲样品空间从而制约可扩展性。本研究探索了将永磁体置于低温恒温器外作为替代方案的可行性。通过内部与外部磁体的混合工作模式，该团队实现了面内取向磁场的精细调控，获得了13微秒的退相干时间T2*、88微秒的哈恩回波时间T2H，以及平均单量子比特克利福德门保真度超过99.9%的性能指标，证明室温磁体方案可实现高性能量子比特操控。此外，研究人员在关闭内部超导磁体的情况下，仅用外部磁体成功探测了量子比特共振频率。该方法有望推动半导体量子比特的规模化发展，其增大的样品空间为集成低温控制电路和布线提供了条件，有助于实现大型量子处理器。