論文の概要: Industrially fabricated single-electron quantum dots in Si/Si-Ge heterostructures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16913v1
• Date: Tue, 22 Oct 2024 11:40:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-23 14:27:33.163358
• Title: Industrially fabricated single-electron quantum dots in Si/Si-Ge heterostructures
• Title（参考訳）: Si/Si-Geヘテロ構造における工業的に作製された単一電子量子ドット
• Authors: Till Huckemann, Pascal Muster, Wolfram Langheinrich, Varvara Brackmann, Michael Friedrich, Laura K. Diebel, Verena Stieß, Dominique Bougeard, Claus Dahl, Lars R. Schreiber, Hendrik Bluhm,
• Abstract要約: 本稿では,ヘテロ構造をベースとしたスピン量子ビットデバイスと産業用CMOS技術との互換性について報告する。 Infineonの200mm生産ラインで製造されたSi/Si-Ge量子ドットデバイスを、制限された熱予算内に備えている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: This paper reports the compatibility of heterostructure-based spin qubit devices with industrial CMOS technology. It features Si/Si-Ge quantum dot devices fabricated using Infineon's 200 mm production line within a restricted thermal budget. The devices exhibit state-of-the-art charge sensing, charge noise and valley splitting characteristics, showing that industrial fabrication is not harming the heterostructure quality. These measured parameters are all correlated to spin qubit coherence and qubit gate fidelity. We describe the single electron device layout, design and its fabrication process using electron beam lithography. The incorporated standard 90 nm back-end of line flow for gate-layer independent contacting and wiring can be scaled up to multiple wiring layers for scalable quantum computing architectures. In addition, we present millikelvin characterization results. Our work exemplifies the potential of industrial fabrication methods to harness the inherent CMOS-compatibility of the Si/Si-Ge material system, despite being restricted to a reduced thermal budget. It paves the way for advanced quantum processor architectures with high yield and device quality.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ヘテロ構造をベースとしたスピン量子ビットデバイスと産業用CMOS技術との互換性について報告する。 Infineonの200mm生産ラインで製造されたSi/Si-Ge量子ドットデバイスを、制限された熱予算内に備えている。 これらの装置は、最先端の電荷感知、電荷ノイズ、谷分割特性を示し、工業的製造がヘテロ構造品質を損なわないことを示す。 これらのパラメータはすべて、スピンクビットコヒーレンスとクビットゲートの忠実度と相関している。 電子線リソグラフィーを用いて, 単一電子デバイス配置, 設計, 製造プロセスについて述べる。 ゲート層独立接触および配線のための90nmの標準ラインフローのバックエンドを、スケーラブルな量子コンピューティングアーキテクチャのために複数の配線層に拡張することができる。 さらに,ミリケルビンの特性評価結果を示す。 本研究は,Si/Si-Ge系材料システムに固有のCMOS適合性を利用する工業的製造法の可能性を示すものである。 これは、高収率とデバイス品質の先進的な量子プロセッサアーキテクチャへの道を開く。

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