Caractérisation de paramètre, étude de variabilité et tests de dispositifs quantiques à temperature cryogénique

Une façon naturelle de réaliser des dispositifs quantiques à grande échelle consiste à les organiser en tableaux avec un couplage entre voisins les plus proches. Pour un processeur quantique à base de semi-conducteur, l'information quantique est encodée dans le spin d'une charge unique, contenu dans un tableau de boites quantiques (BQs) [1]. Durant les deux dernières décennies, des dispositifs avec un nombre croissant de BQs ont été étudiés, et il est désormais possible d'avoir un control cohérent des qubits de spin dans de tels tableaux. Toutefois, pour contrôler efficacement le qubit de spin, il est absolument nécessaire d'avoir une connaissance très précise des BQs contenant les charges porteuses de spin [2]. Il est donc crucial de démontrer la possibilité de caractériser et calibrer complètement un grand nombre de BQs. L'année passée, le CEA-Leti s'est doté d'un prober cryogénique de wafer 300 mm, qui va ouvrir la possibilité de développer des techniques de caractérisation efficaces et robustes de dispositifs de BQs (Figure 1). [1] Vinet, M. et al. Towards scalable silicon quantum computing, IEDM (2018). [2] Mortemousque, P.-A. et al. Coherent control of individual electron spins in a two-dimensional quantum dot array. Nat. Nanotechnol. (2020) doi:10.1038/s41565-020-00816-w