大面积钻石量子设备制造的植入点设计
Milan Vićentijević1,2, Milko Jakšić3, Tomislav Suligoj4
1Ruđer Bošković Institute, 10000, Zagreb, Croatia. milan.vicentijevic@irb.hr.
Scientific reports
|August 18, 2023
概括
研究人员开发了一种用于量子设备制造的钻石探测器系统. 该系统提高了对大面积量子设备的离子植入统一性和效率,这对于扩大量子比特生产至关重要.
科学领域:
- 量子计算 材料科学 科学 量子计算 材料科学
- 固态量子设备 固态量子设备
- 离子植入技术的技术
背景情况:
- 量子比特数量的增加需要更大的量子设备区域.
- 钻石是通过离子植入的固态量子设备的一个有前途的材料.
- 当前的植入技术面临着对更大面积的统一性和可扩展性的挑战.
研究的目的:
- 开发和测试一种新的钻石探测器/预放大器植入系统.
- 优化离子植入点设计,以提高统一性和可扩展性.
- 为了证明未来的大规模量子处理器的高效离子检测.
主要方法:
- 设计了一个单板钻石探测器/预放大器系统.
- 研究了圆形和修改的植入部位几何形状.
- 引入横向电场以增强植入点设计.
- 使用241Am马源校准的读出电子.
主要成果:
- 检测均性随着简单的圆形开口的网站面积减少而得到改善.
- 用侧向电场改造的植入点增加了10倍的面积,而不会失去统一性.
- 在一个800μm2的场所实现了140 keV铜离子的100%检测效率.
- 读出电子在室温下达到48个电子的等价噪声电荷.
结论:
- 开发的系统有效地解决了对钻石可扩展离子植入的需求.
- 优化植入点设计对于大面积设备中均的离子分布至关重要.
- 这项技术支持制造具有高量子比特密度的未来量子处理器.
