1. Caractériser les postes vacants SiC :
- Identifier et caractériser la lacune SiC spécifique d'intérêt, telle que la lacune en carbone (V_C) ou la lacune en silicium (V_Si).
2. Comprendre la structure électronique :
- Étudier la structure électronique du poste vacant à l'aide de méthodes informatiques (par exemple, théorie fonctionnelle de la densité) ou de techniques expérimentales (par exemple, résonance paramagnétique électronique).
- Déterminer l'état de charge, les propriétés de spin et les niveaux d'énergie du poste vacant.
3. Initialisation de l'état quantique :
- Utiliser des stimuli externes, tels que le pompage optique ou le déclenchement électrique, pour initialiser la vacance dans un état quantique spécifique.
- Contrôler l'état de charge et l'orientation de spin de la vacance pour créer des bits quantiques (qubits) bien définis.
4. Manipulation cohérente :
- Appliquer des séquences personnalisées d'impulsions micro-ondes ou optiques pour manipuler de manière cohérente le spin ou les états électroniques du poste vacant.
- Utiliser des champs micro-ondes résonants ou des transitions optiques pour induire des rotations de qubits et des portes quantiques.
5. Correction d'erreur quantique :
- Développer des techniques de correction d'erreurs pour atténuer les effets du bruit et de la décohérence sur les informations quantiques stockées dans le poste vacant.
- Mettre en œuvre des protocoles tolérants aux pannes pour protéger les états quantiques des perturbations environnementales.
6. Lecture et mesure :
- Concevoir des mécanismes de lecture pour mesurer l'état quantique du poste vacant.
- Utiliser des techniques telles que la détection de fluorescence, le transport dépendant du spin ou la résonance magnétique pour extraire l'information quantique.
7. Intégration et évolutivité :
- Intégrez plusieurs postes vacants SiC dans des architectures quantiques évolutives, telles que des registres quantiques ou des réseaux quantiques.
- Explorer les méthodes permettant de fabriquer et de contrôler des séries de postes vacants avec une grande précision.
8. Algorithmes et applications quantiques :
- Développer des algorithmes et des protocoles quantiques qui exploitent les propriétés uniques des postes vacants SiC.
- Étudier les applications potentielles dans la détection quantique, la cryptographie quantique et l'informatique quantique.
9. Fabrication et intégration d'appareils :
- Concevoir et fabriquer des dispositifs SiC de haute qualité intégrant les lacunes quantiques.
- Assurer la compatibilité avec l’électronique de lecture et de contrôle pertinente.
10. Analyse comparative et mesure de la fidélité :
- Réaliser des expériences de benchmarking pour évaluer les temps de cohérence, les fidélités de porte et les taux d'erreur des informations quantiques stockées dans les postes vacants SiC.
Transformer les postes vacants SiC en informations quantiques nécessite une collaboration interdisciplinaire entre les scientifiques des matériaux, les physiciens, les ingénieurs et les informaticiens. Ce domaine en est encore à ses débuts, mais les recherches en cours sont prometteuses pour le développement de technologies quantiques pratiques basées sur ces défauts du carbure de silicium.
