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中日科学家研究出新型二维材料半导体量子晶体管

本文摘要:新华社合肥10月25日电(记者徐海涛)中国科技大学郭国平教授研究组与日本国立材料研究所等机构学者合作,国际上首次在半导体柔性二维材料系统中构建了全电控量子点设备,这种新型半导体量子晶体管为了制造柔性量子芯片国际权威学术期刊《科学》子刊《科学进展》日前公开发布了该成果。经过数十年的发展,半导体门控制量子点作为量子晶体管已经成为制造量子芯片的人气候选系统之一。

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新华社合肥10月25日电(记者徐海涛)中国科技大学郭国平教授研究组与日本国立材料研究所等机构学者合作,国际上首次在半导体柔性二维材料系统中构建了全电控量子点设备,这种新型半导体量子晶体管为了制造柔性量子芯片国际权威学术期刊《科学》子刊《科学进展》日前公开发布了该成果。经过数十年的发展,半导体门控制量子点作为量子晶体管已经成为制造量子芯片的人气候选系统之一。以石墨烯为代表的二维材料体系成为柔性电子学、量子电子学的重点研究对象,但由于结构、接口缺乏杂质等因素,二维材料中的量子点无法构筑有效的电气控制。基于此,郭国平研究组最近与日本国立材料研究所、日本化学系研究所学者合作,自由选择新型二维材料二硫化钼进行深入研究。

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他们利用一系列现代半导体技术手段,融合氮化硼PCB技术,有效增加了量子点结构中的杂质和缺失,首次在这种材料中构建了全电学高效的双量子点结构。在极低温下,通过电极电压,构建了从人工原子到人工分子的电学效率调制。该研究表明,二硫化钼这种材料的短距离缺失和磁矩轨耦合对电学运输性质的影响,探索了半导体量子芯片的可能性,在量子电子学中具有广阔的应用前景。


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