Brevet FR3126521A1 — publié le 20230303

Dispositif quantique, procédé de lecture de l’état de charge, procédé de détermination du diagramme de stabilité et procédé de détermination des corrélations de spin Un aspect de l’invention concerne un dispositif semiconducteur comprenant une couche d’un matériau semi-conducteur dans laquelle est formée une zone active ; une pluralité de premières grilles formant une pluralité de lignes sensiblement parallèles entre elles et recouvrant en partie la zone active ; une pluralité de deuxièmes grilles formant une pluralité de colonne, les lignes de la pluralité de lignes croisant les colonnes de la pluralité de colonnes en recouvrant la partie active et étant isolées électriquement de la pluralité de lignes, l’intersection de deux lignes successives avec deux colonnes successives délimitant un îlot de sorte à obtenir une pluralité d’îlots répartis sur une pluralité de chaines d’îlots, les chaînes d’îlots étant disposées selon un axe parallèle aux lignes de la pluralité de lignes, chaque chaîne d’îlot comprenant une pluralité d’îlots, une première extrémité matérialisée par une première colonne extrême et une deuxième extrémité matérialisé par une deuxième colonne extrême, les îlots étant situés dans la zone active ; au moins une troisième grille, dite grille de mesure, s’étendant selon un axe sensiblement parallèle aux ligne de la pluralité de lignes et dans une direction opposée aux lignes de la pluralité de ligne par rapport à la zone active, l’extrémité de chaque grille de mesure la plus proche de la deuxième colonne extrême étant située dans la zone active, la ou les troisième grilles étant configurées pour réaliser un ou plusieurs moyens de mesure disposés de sorte à pouvoir mesurer l’état de charge de l’ilot situé au niveau de la deuxième extrémité de chaque chaine d’ilots ; une première électrode et une deuxième électrode situées de part et d’autre de la pluralité de grilles de mesure dans la zone active et configurées de sorte qu’un courant allant de la première électrode à la deuxième électrode passe entre la pluralité de grilles de mesure et la deuxième colonne extrême. Dispositif quantique, procédé de lecture de l’état de charge, procédé de détermination d’un diagramme de stabilité et procédé de détermination des corrélations de spin DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de l’information quantique. La présente invention concerne un dispositif quantique comprenant une matrice de boites quantiques, un procédé de lecture de l’état de charge des boites quantiques d’un tel dispositif, un procédé de détermination du diagramme de stabilité d’un tel dispositif et un procédé de détermination des corrélations de spin d’une pluralité de particules chargées porteuses d’un spin contenu dans un tel dispositif. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Dans le domaine de l’informatique quantique, il est connu d’utiliser des matrices de boites quantiques afin de réaliser des processeurs quantiques. Plus particulièrement, des particules chargées vont être introduites dans cette matrice de sorte à être confinées dans les boites quantiques. Une pluralité de qubit de spin va ainsi être formée, un qubit de spin représentant le degré de liberté de l’état de spin de la ou des particules chargées dans une ou plusieurs boites quantiques. Il est également connu, pour mesurer l’état de chaque qubit ainsi formé, de procéder à une étape de conversion spin/charge qui permet de convertir l’état de spin des particules chargées en un état de charge des boites quantiques contenant lesdites particules. Il est alors nécessaire de mesurer cet état de charge afin d’en déduire l’état de spin des particules chargées avant conversion. Pour cela, un moyen de mesure de l’état de charge est en général disposé en regard de chaque boite quantique. Cependant, dans une matrice bidimensionnelle de boîtes quantiques, l’augmentation du nombre de boites quantiques entraine nécessairement l’éloignement progressif des moyens de mesure l’état de charge qui réside alors en périphérie de la matrice. Il en résulte, une perte de signal de mesure pour les boites quantiques centrales de la matrice, ce qui rend l’approche consistant à associer un moyen de mesure à chaque boite quantique difficilement applicable aux matrices de grande taille. Pour ce type de matrices, il est possible de faire appel à des structures en trois dimensions dans lesquelles les moyens de mesure de l’état de charge sont disposés au-dessus ou au-dessous des boites quantiques. Un exemple d’un tel dispositif est décrit dans le document US 10607993 B2. Or, une telle disposition présente plusieurs inconvénients. Tout d’abord, elle rend la fabrication de telles matrices complexe, notamment en termes d’alignement. En outre, la présence de ces moyens de mesure rend plus difficile l’accès aux boites quantiques, par exemple pour disposer des moyens de manipulation nécessaires aux manipulations quantiques. Il existe donc un besoin d’un dispositif permettant de s’affranchir des inconvénients énoncés ci-dessous. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de mutualiser les moyens de mesure de l’état de charge au niveau d’une ou plusieurs lignes de boites quantiques de la matrice de boites quantiques. Un premier aspect de l’invention concerne un dispositif semiconducteur comprenant : une couche d’un matériau semi-conducteur dans laquelle est formée une zone active ; une pluralité de premières grilles formant une pluralité de lignes sensiblement parallèles entre elles et recouvrant en partie la zone active ; une pluralité de deuxièmes grilles formant une pluralité de colonne, les lignes de la pluralité de lignes croisant les colonnes de la pluralité de colonnes en recouvrant la partie active et étant isolées électriquement de la pluralité de lignes, l’intersection de deux lignes successives avec deux colonnes successives délimitant un îlot de sorte à obtenir une pluralité d’îlots répartis sur une pluralité de chaines d’îlots, les chaînes d’îlots étant disposées selon un axe parallèle aux lignes de la pluralité de lignes, chaque chaîne d’îlot comprenant une pluralité d’îlots, une première extrémité matérialisée par une première colonne extrême et une deuxième extrémité matérialisé par une deuxième colonne extrême, les îlots étant situés dans la zone active ; au moins une troisième grille, de préférence une pluralité de troisièmes grilles, dite grille de mesure, s’étendant selon un axe sensiblement parallèle aux lignes de la pluralité de lignes et dans une direction opposée aux lignes de la pluralité de ligne par rapport à la zone active, l’extrémité de chaque grille de mesure la plus proche de la deuxième colonne extrême étant située dans la zone active, la ou les troisième grilles étant configurées pour réaliser un ou plusieurs moyens de mesure disposés de sorte à pouvoir mesurer l’état de charge de l’ilot situé au niveau de la deuxième extrémité de chaque chaine d’ilots ; une première électrode et une deuxième électrode situées de part et d’autre de la pluralité de grilles de mesure dans la zone active et configurées de sorte qu’un courant allant de la première électrode à la deuxième électrode passe entre la pluralité de grilles de mesure et la deuxième colonne extrême. Deux lignes (ou deux colonnes) sont considérées comme étant sensiblement parallèle lorsque l’angle qu’elles forment l’une par rapport à l’autre est inférieur ou égale à 10°, de préférence inférieure ou égal à 5°, voire inférieur ou égale à 1°. Grâce à l’invention, il n’est plus nécessaire de disposer d’un moyen de mesure de l’état de charge pour chaque boite quantique, les moyens de mesure situés à l’extrémité des lignes de boites quantiques pouvant être utilisés pour mesurer l’état de charge de chaque boite quantique de chaque ligne de boites quantiques. Cette disposition permet de simplifier la fabrication d’un tel dispositif et de faciliter l’accès aux boites quantiques, par exemple pour disposer des moyens de manipulation. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif selon un premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une pluralité de quatrièmes grilles, chaque quatrième grille de la pluralité de quatrièmes grilles étant située dans un îlot de sorte que chaque îlot de la pluralité d’îlots comprend une quatrième grille de la pluralité de quatrièmes grilles. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une pluralité de quatrièmes électrodes, chaque quatrième électrode de la pluralité de quatrièmes électrodes étant située dans la zone active, entre deux grilles de mesure successives de la pluralité de grilles de mesure. De préférence, une quatrième électrode est située entre chaque grille de mesure. Dans un mode de réalisation, la zone active comprend une pluralité de doigts, une grille de mesure de la pluralité de grilles de mesure étant située entre chaque doigt de la pluralité de doigts, les doigts de la pluralité de doigts étant reliés entre eux par une partie commune, l’extrémité des grilles de mesure la plus proche de la colonne extrême étant située sur ladite partie commune, la première électrode étant situé sur un premier doigt extrême de la pluralité de doigts, la deuxième électrode étant située sur un deuxième doigts extrêmes de la pluralité de doigts, chaque doigt compris entre deux grilles de mesure comprenant une quatrième électrode de la pluralité de quatrièmes électrodes. Dans un mode de réalisation, chaque doigt possède un indice, les indices étant attribués de manière croissante et continue entre le premier doigt extrême et le deuxième doigt extrême, la longueur des doigts ayant un indice pair étant différentes de la longueur des doigts ayant un indice impair. Dans un mode de réalisation, la couche de matériau semi-conducteur comprenant la zone active comprend des ouvertures sur la totalité de son épaisseur, lesdites ouverture étant situées sous chaque croisement d’une ligne de la pluralité de ligne avec une colonne de la pluralité de colonnes. Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif quantique comprenant une matrice de boites quantiques, chaque boite quantique pouvant recevoir une ou plusieurs particules chargées de sorte à adopter un état de charge supérieur ou égal à zéro, la matrice de boites quantiques comprenant une pluralité de lignes de boites quantiques comprenant chacune une pluralité de boites quantiques, le dispositif comprenant : une pluralité de grilles configurées de sorte à permettre un transfert de particules chargées d’une boite quantique donnée de la ligne de boites quantiques à une boite quantique adjacente à la boite quantique donnée, la boite quantique adjacente appartenant également à la ligne de boites quantiques considérée ; un ou plusieurs moyens de mesure configurés pour mesurer l’état de charge de chaque boite quantique située à une extrémité de la pluralité de lignes de boites quantiques, dite boite quantique extrême. Comme pour le dispositif selon un premier aspect de l’invention, grâce au dispositif selon un second aspect de l’invention, il n’est plus nécessaire de disposer d’un moyen de mesure de l’état de charge pour chaque boite quantique, les moyens de mesure situés à l’extrémité des lignes de boites quantiques pouvant être utilisé pour mesurer l’état de charge de chaque boite quantique de chaque ligne de boites quantiques. Cette disposition permet de simplifier la fabrication d’un tel dispositif et de faciliter l’accès aux boites quantiques, par exemple pour disposer des moyens de manipulation. Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de lecture de l’état de charge des boites quantiques d’au moins une ligne de boites quantiques d’un dispositif selon un premier aspect de l’invention, le procédé comprenant, pour au moins une ligne de boites quantiques, de préférence pour chaque ligne de boites quantiques : une première étape de détermination de l’état de charge de la boite quantique extrême de la ligne considérée à l’aide du moyen de mesure de l’état de charge associé à la ligne considérée ; une deuxième étape de décharge des particules chargées présentes dans la boite quantique extrême ; pour chaque boite quantique de la ligne de boites quantiques considérée et en partant de la boite quantique la plus proche de la boite quantique extrême, une troisième étape de transfert de l’état de charge de la boite quantique considérée vers la boite quantique adjacente à la boite quantique considérée la plus proche de la boite quantique extrême ; ces trois étapes étant réitérées un nombre de fois égal au nombre de boites quantiques de la ligne de boites quantiques considérée. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon un troisième aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation, les étapes du procédé sont réalisées séquentiellement sur toutes les lignes de boites quantiques du dispositif. Dans un mode de réalisation, les étapes du procédé sont réalisées simultanément sur toutes les lignes de boites quantiques du dispositif. Un quatrième aspect de l’invention concerne un procédé de détermination du diagramme de stabilité d’un dispositif quantique selon un premier ou un deuxième aspect de l’invention, chaque boite quantique du dispositif étant séparée des boites quantiques adjacentes par une barrière de potentiel, le procédé comprenant : une étape d’introduction d’une pluralité de particules chargées dans le dispositif quantique ; une étape d’application d’un jeu de tensions sur la pluralité de grilles ; une étape de placement de chacune des boites quantiques dans un régime tel que la barrière de potentiel séparant chaque boite quantique des boites quantiques adjacente est configurée de sorte que la ou les particules chargées contenues dans la boite quantique considérée ne peuvent pas traverser la barrière de potentiel pour se déplacer vers les boites quantiques adjacentes à ladite boite quantique même lorsqu’une telle transition est autorisée d’un point de vue énergétique, dit régime totalement isolé ; une étape de mise en œuvre d’un procédé selon un deuxième aspect de l’invention sur toutes les lignes de boites quantiques du dispositif quantique de sorte à déterminer l’état de charge de chaque boite quantique pour le jeu de tensions appliqués, le régime isolé n’étant levé que lors du transfert de particule chargée d’une boite quantique à la boite quantique adjacente, la levée du régime isolé ne concernant que les boites quantiques concernées par le transfert ; ces étapes étant répétées pour une pluralité de jeux de tensions de sorte à déterminer le diagramme de stabilité du dispositif quantique. Un cinquième aspect de l’invention concerne un procédé de détermination des corrélations de spin d’une pluralité de particules chargées porteuses d’un spin contenu dans les boites quantiques d’un dispositif selon un premier ou un deuxième aspect de l’invention, le nombre de boites quantiques du dispositif étant un nombre pair, le procédé comprenant : une étape d’initialisation de l’état de charge des boites quantiques du dispositif de sorte que chaque boite quantique contienne une seule particule chargée ; une étape de formation d’une pluralité de couple de boites quantiques adjacentes, une boite quantique ne pouvant appartenir qu’à un seul couple de boites quantiques adjacentes ; pour chaque couple de boites quantiques adjacentes, une étape de conversion spin/charge de sorte que l’état de charge du couple de boites quantiques est dépendant de l’état de spin initial des particules chargées contenues dans ledit couple ; une étape de mise en œuvre d’un procédé selon un deuxième aspect de l’invention de sorte à déterminer l’état de charge de chaque boite quantique et donc l’état de spin associé à chaque couple de boites quantiques ; ces étapes étant répétées jusqu’à ce que l’état de spin de l’ensemble des couples de boites quantiques adjacentes qu’il est possible de former ait été déterminé. Un sixième aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif semiconducteur selon un premier ou un deuxième aspect de l’invention à partir d’un substrat comprenant un empilement semi-conducteur, le procédé comprenant : une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une zone active sur l’empilement semi-conducteur et sur la première couche d’oxyde de silicium lorsqu’une telle couche a été déposée au préalable ; Une étape de gravure de l’empilement semi-conducteur selon le motif associé à la zone active définie lors de l’étape de lithographie précédente ; Une étape de dépôt d’un premier empilement de grille comprenant une première couche de diélectrique et une deuxième couche d’un matériau conducteur ; Une étape de dépôt d’un masque dur sur l’empilement de grille ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé aux pluralités de premières grilles et de grilles de mesure ; Une étape de gravure du masque dur selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente de sorte à transférer ledit motif dans le masque dur ; Une étape de gravure de l’empilement de grille selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente et transféré au masque dur ; Une étape de dépôt d’une deuxième couche diélectrique sur la structure obtenue à l’issue de l’étape précédente ; Une étape de dépôt d’une deuxième couche d’un matériau conducteur de sorte à former, avec la deuxième couche diélectrique, un deuxième empilement de grille ; Une étape de dépôt d’un masque dur sur le deuxième empilement de grille ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à la pluralité de deuxièmes grilles ; Une étape de gravure du masque dur selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente de sorte à transférer ledit motif dans le masque dur ; Une étape de gravure du deuxième empilement de grille selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente et transféré au masque dur. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon un sixième aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation, le substrat est un substrat de type SOI (pour Silicon on Insulator) et l’empilement semi-conducteur comprend une couche d’oxyde enterrée et une première couche de matériau semiconducteur en silicium. De plus, lors de l’étape de gravure selon le motif associé à la zone active définie lors de l’étape de lithographie précédente, la gravure est arrêtée au niveau de la couche d’oxyde enterrée. Dans un mode de réalisation alternatif, l’empilement semi-conducteur comprend une hétérostructure de semiconducteurs (par ex. Si-SiGe ou GaAs-AlGaAs). Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, après l’étape de gravure selon le motif associé à la zone active, une étape de réalisation de microstructures dans l’empilement semi-conducteur au niveau de la zone active. Dans un mode de réalisation, l’étape de réalisation de microstructures dans l’empilement semi-conducteur comprend : Une étape de dépôt d’un masque dur sur la structure obtenue à l’issue de l’étape précédente, le masque dur comprenant une première couche de masque dur et une deuxième couche de masque dur disposée sur la première couche de masque dur ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une pluralité de lignes parallèles entre elles ; Une étape de gravure selon le motif associé à la pluralité de lignes définie lors de l’étape de lithographie précédente, la gravure étant effectuée sur toute l’épaisseur de la deuxième couche de masque dur de sorte à exposer une partie de la première couche de masque dur ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une pluralité de colonnes parallèles entre elles, les colonnes de la pluralité de colonnes croisant les lignes de la pluralité de lignes, une portion de la partie exposée de la première couche de masque dur restant exposée à l’issue de cette étape ; Une étape de gravure selon le motif associé à la pluralité de colonnes défini lors de l’étape de lithographie précédente, la gravure étant effectuée sur toute l’épaisseur de la première couche du masque dur de sorte à graver entièrement la portion de la première couche de masque dur restée exposée et ainsi définir une matrice de motifs carrés dans la première couche de masque dur ; Une étape de retrait sélectif de la deuxième couche du masque dur ; Une étape de gravure de l’empilement semi-conducteur selon les motifs formés dans la première couche du masque dur ; Une étape de retrait sélectif de la première couche de masque dur. Dans un mode de réalisation, les motifs associés microstructure sont intégrés lors de l’étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une zone active et l’étape de réalisation de microstructures est mise en œuvre lors de l’étape de gravure de la zone active selon ledit motif. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, avant toutes autres étapes, une étape de dépôt d’une première couche d’oxyde de silicium sur la première couche de semi-conducteur du substrat. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, à l’issue de l’étape de dépôt du deuxième empilement de grille, une étape de planarisation de l’empilement de grille au niveau de la couche d’un matériau conducteur dudit empilement. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, à l’issue de la gravure du deuxième empilement de grille, une étape de dépôt conforme d’une couche d’un matériau diélectrique, dit matériau espaceur suivie d’une étape de gravure (type espaceur) de ladite couche de sorte à former des espaceurs au niveau du deuxième empilement de grille. Dans un mode de réalisation, l’épaisseur de matériau espaceur déposée est choisie de sorte que la zone active située à l’extrémité des grilles de mesure les plus proche des deuxièmes grilles est recouverte par le matériau diélectrique à l’issue de la gravure du matériau espaceur, le procédé comprenant, à l’issue de l’étape de gravure de la couche de matériau espaceur, une étape d’implantation dans les zones non recouvertes par le matériau diélectrique. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La montre un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. La montre un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La montre un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l’invention. La montre un dispositif selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. La montre un dispositif selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. La montre un dispositif selon un sixième mode de réalisation de l’invention. La montre une configuration dans laquelle les moyens de mesures sont formés par une pluralité de grilles de mesure disposées une ligne de boite quantique sur deux. La montre une configuration dans laquelle les moyens de mesures sont des transistors à électron unique chacun formé à l’aide de deux grilles de mesures. La montre une représentation schématique d’une boite quantique contenant une particule chargée. La montre une représentation schématique d’un premier mode de lecture de l’état de charge des boites quantiques extrême. La montre une représentation schématique d’un deuxième mode de lecture de l’état de charge des boites quantiques extrême. La montre un ordinogramme d’un procédé selon un deuxième aspect de l’invention. La montre une représentation schématique du transfert de charge d’une boite quantique donnée à une boite quantique adjacente telle que mise en œuvre dans un procédé selon un deuxième aspect de l’invention. La montre un ordinogramme d’un procédé selon un troisième aspect de l’invention. La montre une représentation schématique du régime isolé mis en œuvre dans l’invention. La montre un ordinogramme d’un procédé selon un quatrième aspect de l’invention. Les à illustrent de manière schématique les différentes étapes de fabrication d’un dispositif selon l’invention. Dispositif (DI) semiconducteur comprenant : une couche d’un matériau semi-conducteur dans laquelle est formée une zone active (ZA) ; une pluralité de premières grilles (QG1) formant une pluralité de lignes sensiblement parallèles entre elles et recouvrant en partie la zone active (ZA) ; une pluralité de deuxièmes grilles (QG2) formant une pluralité de colonne, les lignes de la pluralité de lignes croisant les colonnes de la pluralité de colonnes en recouvrant en partie la zone active (ZA) et étant isolées électriquement de la pluralité de lignes, l’intersection de deux lignes successives avec deux colonnes successives délimitant un îlot (QD) de sorte à obtenir une pluralité d’îlots (QD) répartis sur une pluralité de chaines d’îlots (LQD), les chaînes d’îlots (LQD) étant disposées selon un axe parallèle aux lignes de la pluralité de lignes, chaque chaîne d’îlot (LQD) comprenant une pluralité d’îlots (QD), une première extrémité matérialisée par une première colonne extrême et une deuxième extrémité matérialisé par une deuxième colonne extrême (QG2E) ; au moins une troisième grille, dite grille de mesure (EM), s’étendant selon un axe sensiblement parallèle aux ligne de la pluralité de lignes et dans une direction opposée aux lignes de la pluralité de lignes par rapport à la zone active (ZA), l’extrémité de chaque grille de mesure (EM) la plus proche de la deuxième colonne extrême (QG2E) étant située dans la zone active (ZA), la ou les troisièmes grilles (EM) étant configurées pour réaliser un ou plusieurs moyens de mesure disposés de sorte à pouvoir mesurer l’état de charge de l’ilot situé au niveau de la deuxième extrémité de chaque chaine d’ilots (LQD) ; une première électrode (CO1) et une deuxième électrode (CO2) situées de part et d’autre de la ou des grilles de mesure (EM) dans la zone active (ZA) et configurées de sorte qu’un courant allant de la première électrode (CO1) à la deuxième électrode (CO2) passe entre la ou les grilles de mesure (EM) et la deuxième colonne extrême (QG2E). Dispositif (DI) selon la revendication précédente dans lequel une troisième électrode de mesure (EM) est située en regard de chaque chaine de d’îlot (QD). Dispositif (DI) selon l’une des revendications précédentes comprenant une pluralité de quatrièmes grilles (PG), chaque quatrième grille (PG) de la pluralité de quatrièmes grilles (PG) étant située dans un îlot (QD) de sorte que chaque îlot (QD) de la pluralité d’îlots (QD) comprend une quatrième grille (PG) de la pluralité de quatrièmes grilles (PG). Dispositif (DI) selon l’une des deux revendications précédentes comprenant une pluralité de grilles de mesure (EM) et une pluralité de quatrièmes électrodes (COi), chaque quatrième électrode (COi) de la pluralité de quatrièmes électrodes (COi) étant située dans la zone active (ZA), entre deux grilles de mesure (EM) successives de la pluralité de grilles de mesure (EM). Dispositif (DI) selon la revendication précédente dans lequel la zone active (ZA) comprend une pluralité de doigts (DTi), une grille de mesure (EM) de la pluralité de grilles de mesure (EM) étant située entre chaque doigt (DTi) de la pluralité de doigt (DTi), les doigts (DTi) de la pluralité de doigts (DTi) étant reliés entre eux par une partie commune, l’extrémité des grilles de mesure (EM) la plus proche de la colonne extrême (QG2E) étant située sur ladite partie commune, la première électrode (CO1) étant située sur un premier doigt extrême de la pluralité de doigts (DTi), la deuxième électrode (CO2) étant située sur un deuxième doigt extrême de la pluralité de doigts (DTi), chaque doigt (DTi) compris entre deux grilles de mesure (EM) comprenant une quatrième électrode (COi) de la pluralité de quatrièmes électrodes (COi). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel chaque doigt (DTi) possède un indice, les indices étant attribués de manière croissante et continue entre le premier doigt extrême et le deuxième doigt extrême, la longueur des doigts (DTi) ayant un indice pair étant différente de la longueur des doigts (DTi) ayant un indice impair. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche de matériau semi-conducteur comprenant la zone active (ZA) comprend des ouvertures sur la totalité de son épaisseur, lesdites ouvertures étant situées sous chaque croisement d’une ligne de la pluralité de ligne avec une colonne de la pluralité de colonnes. Procédé (100) de lecture de l’état de charge des boites quantiques (QD) d’au moins une ligne (LQD) de boites quantiques (QD) d’un dispositif (DI) selon l’une des revendications précédentes, chaque îlot (QD) du dispositif (DI) étant configuré pour former une boite quantique (QD), chaque chaine (LQD) d’îlots (QD) formant ainsi une ligne de boite quantique (LQD) et chaque îlot (QD) de la deuxième colonne extrême (QG2E) formant une boite quantique extrême (QDE), le procédé (100) comprenant, pour au moins une ligne (LQD) de boites quantiques (QD) : une première étape (1E1) de détermination de l’état de charge de la boite quantique extrême (QDE) de la ligne (LQD) considérée à l’aide du moyen de mesure (EM) de l’état de charge associé à la ligne (LQD) considérée ; une deuxième étape (1E2) de décharge des particules chargées (PC) présentes dans la boite quantique extrême (QDE) ; pour chaque boite quantique (QD) de la ligne (LQD) de boites quantiques (QD) considérée et en partant de la boite quantique (QD) la plus proche de la boite quantique (QDE) extrême, une troisième étape (1E3) de transfert de l’état de charge de la boite quantique (QD) considérée vers la boite quantique (QD) adjacente à la boite quantique (QD) considérée la plus proche de la boite quantique extrême (QDE) ; ces trois étapes (1E1-1E3) étant réitérées un nombre de fois égal au nombre de boites quantiques (QD) de la ligne (LQD) de boites quantiques (QD) considérée. Procédé (100) selon la revendication précédente dans lequel les étapes (E1-E3) du procédé (100) sont réalisées séquentiellement sur toutes les lignes (LQD) de boites quantiques (QD) du dispositif (DI). Procédé (100) selon la revendication 8 dans lequel les étapes (E1-E3) du procédé (100) sont réalisées simultanément sur toutes les lignes (LQD) de boites quantiques (QD) du dispositif (DI). Procédé (200) de détermination du diagramme de stabilité d’un dispositif (DI) quantique selon l’une des revendications 1 à 7, chaque îlot (QD) du dispositif (DI) étant configuré pour former une boite quantique (QD), chaque chaine (LQD) d’îlots (QD) formant ainsi une ligne de boite quantique (LQD) et chaque îlot (QD) de la deuxième colonne extrême (QG2E) formant une boite quantique extrême (QDE), chaque boite quantique (QD) étant séparée des boites quantiques (QD) adjacentes par une barrière de potentiel (PE), le procédé comprenant : une étape (2E1) d’introduction d’une pluralité de particules chargées (PC) dans le dispositif (DI) quantique ; une étape (2E2) d’application d’un jeu de tensions sur la pluralité de grilles (QG1, QG2); une étape (2E3) de placement de chacune des boites quantiques (QD) dans un régime tel que la barrière de potentiel (PE) séparant chaque boite quantique (QD) des boites quantiques (QD) adjacente est configurée de sorte que la ou les particules chargées (PC) contenues dans la boite quantique (QD) considérée ne peuvent pas traverser la barrière de potentiel (PE) pour se déplacer vers les boites quantiques (QD) adjacentes à ladite boite quantique (QD) même lorsqu’une telle transition est autorisée d’un point de vue énergétique, dit régime totalement isolé ; une étape (2E4) de mise en œuvre d’un procédé (100) selon l’une des trois revendications précédentes sur toutes les lignes (LQD) de boites quantiques (QD) du dispositif (DI) quantique de sorte à déterminer l’état de charge de chaque boite quantique (QD) pour le jeu de tensions appliqués, le régime isolé n’étant levé que lors du transfert de particules chargées (PC) d’une boite quantique (QD) à la boite quantique (QD) adjacente, la levée du régime isolé ne concernant que les boites quantiques (QD) concernées par le transfert ; ces étapes (2E1-2E4) étant répétées pour une pluralité de jeux de tensions de sorte à déterminer le diagramme de stabilité du dispositif (DI) quantique. Procédé (300) de détermination de l’état de spin d’une pluralité de particules chargées porteuses d’un spin contenu dans les boites quantiques (QD) d’un dispositif (DI) selon l’une des revendications 1 à 7, chaque îlot (QD) du dispositif (DI) étant configuré pour former une boite quantique (QD), chaque chaine (LQD) d’îlots (QD) formant ainsi une ligne de boite quantique (LQD) et chaque îlot (QD) de la deuxième colonne extrême (QG2E) formant une boite quantique extrême (QDE), le procédé comprenant : une étape (3E1) d’initialisation de l’état de charge des boites quantiques (QD) de sorte que chaque boite quantique (QD) contienne une seule particule chargée (PC) ; une étape (3E2) de formation d’une pluralité de couples de boites quantiques (QD) adjacentes, une boite quantique (QD) ne pouvant appartenir qu’à un seul couple de boites quantiques adjacentes (QD) ; pour chaque couple de boites quantiques (QD) adjacentes, une étape (3E3) de conversion spin/charge de sorte que l’état de charge du couple de boites quantiques (QD) est dépendant de l’état de spin initial des particules chargées (PC) contenues dans ledit couple ; une étape (3E4) de mise en œuvre d’un procédé (100) selon l’une des revendications 7 à 9 de sorte à déterminer l’état de charge de chaque boite quantique (QD) et donc l’état de spin associé à chaque couple de boites quantiques (QD) ; ces étapes (3E1-3E4) étant répétées jusqu’à ce que l’état de spin de l’ensemble des couples de boites quantiques (QD) adjacentes qu’il est possible de former ait été déterminé. Procédé de fabrication d’un dispositif (DI) semiconducteur selon l’une des revendications 1 à 5 à partir d’un substrat comprenant un empilement semi-conducteur, le procédé comprenant : une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une zone active (ZA) sur l’empilement semi-conducteur et sur la couche de diélectrique présente sur l’empilement semi-conducteur (SI1) lorsqu’une telle couche a été déposée au préalable ; Une étape de gravure de l’empilement semi-conducteur selon le motif associé à la zone active (ZA) définie lors de l’étape de lithographie précédente ; Une étape de dépôt d’un premier empilement de grille comprenant une deuxième couche de diélectrique (OX1) et une première couche d’un matériau conducteur (PO) ; Une étape de dépôt d’un masque dur (MD1) sur l’empilement de grille ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé aux pluralités de premières grilles (QG1) et de grilles de mesure (EM) ; Une étape de gravure du masque dur (MD1) selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente de sorte à transférer ledit motif dans le masque dur (MD1) ; Une étape de gravure de l’empilement de grille selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente et transféré au masque dur (MD1) ; Une étape de dépôt d’une troisième couche de diélectrique (OX2) sur la structure obtenue à l’issue de l’étape précédente ; Une étape de dépôt d’une deuxième couche d’un matériau conducteur (PO) sur la troisième couche de diélectrique (OX2) de sorte à former avec cette dernière un deuxième empilement de grille ; Une étape de dépôt d’un masque dur (MD1) sur le deuxième empilement de grille ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à la pluralité de deuxièmes grilles (QG2) ; Une étape de gravure du masque dur (MD1) selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente de sorte à transférer ledit motif dans le masque dur (MD1) ; Une étape de gravure du deuxième empilement de grille selon le motif défini lors de l’étape de lithographie précédente et transféré au masque dur (MD1). Procédé selon la revendication précédente comprenant, à l’issue de l’étape de gravure selon le motif associé à la zone active, une étape de réalisation de microstructures dans l’empilement semi-conducteur (SI1) au niveau de la zone active (ZA). Procédé selon la revendication précédente dans lequel l’étape de réalisation de microstructures dans l’empilement semi-conducteur comprend : Une étape de dépôt d’un masque dur sur la structure obtenue à l’issue de l’étape précédente, le masque dur comprenant une première couche de masque dur (MD1) et une deuxième couche de masque dur (MD2) disposée sur la première couche (MD1) de masque dur ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une pluralité de lignes parallèles entre elles ; Une étape de gravure selon le motif associé à la pluralité de lignes définie lors de l’étape de lithographie précédente, la gravure étant effectuée sur toute l’épaisseur de la deuxième couche (MD2) de masque dur de sorte à exposer une partie de la première couche (MD1) de masque dur ; Une étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une pluralité de colonnes parallèles entre elles, les colonnes de la pluralité de colonnes croisant les lignes de la pluralité de lignes, une portion de la partie exposée de la première couche (MD1) de masque dur restant exposée à l’issue de cette étape ; Une étape de gravure selon le motif associé à la pluralité de colonnes défini lors de l’étape de lithographie précédente, la gravure étant effectuée sur toute l’épaisseur de la première couche (MD1) du masque dur de sorte à graver entièrement la portion de la première couche (MD1) de masque dur restée exposée et ainsi définir une matrice de motifs parallélogrammes dans la première couche (MD1) de masque dur ; Une étape de retrait sélectif de la deuxième couche (MD2) du masque dur ; Une étape de gravure de l’empilement semi-conducteur selon les motifs formés dans la première couche (MD1) du masque dur ; Une étape de retrait sélectif de la première couche de masque dur (MD1). Procédé selon la revendication 15 dans lequel les motifs associés microstructure sont intégrés lors de l’étape de lithographie de sorte à définir un motif associé à une zone active (ZA) et l’étape de réalisation de microstructures est mise en œuvre lors de l’étape de gravure de la zone active selon ledit motif. Procédé selon l’une des revendications 13 à 16 comprenant, avant toutes autres étapes, une étape de dépôt d’une première couche d’oxyde de silicium sur l’empilement semi-conducteur. Procédé selon l’une des revendications 13 à 17 précédentes comprenant, à l’issue de l’étape de dépôt du deuxième empilement de grille, une étape de planarisation de l’empilement de grille au niveau de la couche d’un matériau conducteur dudit empilement.