Brevet FR3128313A1 — publié le 20230421

Matrice de boîtes quantiques à qubits de spin La présente description concerne une cellule élémentaire (100) pour une matrice bidimensionnelle (10) de boîtes quantiques, ladite cellule élémentaire s’étendant selon un plan principal (XY) et comprenant : - une pluralité de sites occupés par des boîtes quantiques (110) aptes à confiner au moins un qubit de spin (150) et comprenant au moins : une première boîte quantique (111), une deuxième boîte quantique (112) adjacente à la première boîte quantique selon une première direction (X) du plan principal (XY) et une troisième boîte quantique (113) adjacente à la première boîte quantique selon une deuxième direction (Y) du plan principal (XY) ; et - un premier site de blocage (141) adjacent aux deuxième et troisième boîtes quantiques (112, 113), vers lequel un qubit de spin ne peut être déplacé. Figure pour l'abrégé : Fig. 2B Matrice de boîtes quantiques à qubits de spin La présente description concerne de façon générale le domaine de l'information quantique ou de l’informatique quantique. Elle concerne en particulier les dispositifs quantiques à bits quantiques (appelés "quantum bits" en anglais ou "qubits"), plus précisément des qubits de spin, dans lesquels les qubits sont réalisés dans des boîtes quantiques confinant des charges élémentaires. Dans le domaine de l'information quantique ou de l’informatique quantique, il est avantageusement recherché d’augmenter l’interconnectivité entre les qubits, notamment pour une meilleure performance d’un processeur quantique, en particulier en vue de l’implémentation de codes de correction d’erreurs quantiques (par exemple le code dit "surface code"). Les boîtes quantiques peuvent servir d'éléments de base à l'électronique quantique. Les boîtes quantiques utilisent des nanostructures de semiconducteurs pour former des puits de potentiel et confiner des charges élémentaires (électrons ou trous) dans les trois dimensions de l'espace. Les boîtes quantiques visent à isoler un ou plusieurs porteurs de charge pour définir un ou plusieurs qubits. Les qubits sont définis par les états de spin des porteurs de charge confinés dans les boîtes quantiques, d’où le terme de "qubit de spin" qui peut être désigné par le terme "qubit" dans l’ensemble de la présente description. Selon une approche, les porteurs de charge sont confinés par effet de champ sous des grilles de commande des boîtes quantiques. Lorsque les qubits sont ainsi réalisés dans des boîtes quantiques confinant des charges élémentaires, les boîtes quantiques peuvent former une structure matricielle, en étant agencées de manière à favoriser le couplage entre qubits et permettre notamment d’implémenter des codes de correction d'erreurs quantiques. Une telle matrice de boîtes quantiques peut être linéaire (une seule ligne, s’apparentant à une seule dimension), mais il est avantageux de former une matrice bidimensionnelle afin qu’un qubit ait au moins quatre plus proches voisins, auxquels il est susceptible d’être couplé, au lieu de deux dans une matrice linéaire. Les boîtes quantiques voisines sont interconnectées les unes aux autres par des barrières tunnel, et chaque boîte quantique possède son propre potentiel chimique. L’interconnectivité entre deux qubits voisins peut être obtenue en contrôlant la barrière tunnel séparant les deux boîtes quantiques correspondantes, voire en agissant sur le potentiel chimique d’une ou des deux boîtes quantiques. Un problème qui se pose avec une telle matrice de boîtes quantiques concerne l'adressage des qubits qui doit être réalisé dans la structure matricielle pour réaliser les interconnectivités entre qubits. En effet, chacune des boîtes quantiques doit être reliée à une connexion électrique formant un accès électrique à ladite boîte quantique depuis l'extérieur de la matrice, afin notamment de contrôler les barrières tunnel entre deux boîtes quantiques, et éventuellement les potentiels chimiques de boîtes quantiques. Le contrôle de l’interconnectivité entre qubits se fait généralement par l’intermédiaire de grilles de contrôle reliées aux boîtes quantiques, un potentiel électrique de commande pouvant être appliqué sur une grille de contrôle afin de commander un qubit (adressage individuel de qubit) ou plusieurs qubits (adressage parallèle de qubits). Dans le cas d’un adressage individuel, une grille de contrôle doit pouvoir commander un qubit individuellement. La réalisation des connexions électriques à chacune des boîtes quantiques est complexe et nécessite généralement plusieurs niveaux d'interconnexions électriques, la distance entre les qubits étant généralement trop réduite pour que toutes les connexions électriques reliées aux qubits puissent être sorties dans un même niveau d'interconnexions. Pour des matrices de taille importante, le nombre de niveaux d'interconnexions électriques devient bien trop important pour que cela soit réalisable. Alternativement, les qubits peuvent être espacés, typiquement d’une distance de l’ordre de 10 µm, pour pouvoir intégrer des composants logiques assurant l’adressage individuel des qubits, mais cela nécessite de développer des modules de transfert pour assurer l’interconnectivité entre les qubits malgré la distance qui les sépare. Dans tous les cas, l'adressage des qubits peut être problématique à gérer en raison du nombre important de connexions électriques. L’adressage parallèle consiste à utiliser une même grille pour contrôler plusieurs barrières tunnel, et éventuellement plusieurs potentiels chimiques, de boîtes quantiques, et ainsi pour contrôler plusieurs qubits. En pratique, l’adressage parallèle est généralement obtenu en formant plusieurs niveaux de grilles sur ou dans la matrice de boîtes quantiques, typiquement un niveau de grilles en lignes et un niveau de grilles en colonnes. Une grille en ligne est adaptée pour contrôler tous les qubits de la ligne ou de part et d’autre de la ligne et une grille en colonne est adaptée pour contrôler tous les qubits de la colonne ou de part et d’autre de la colonne. Ainsi, généralement deux niveaux sont nécessaires. Cette architecture d’adressage parallèle permet de limiter le nombre de connexions électriques, et ainsi de simplifier le réseau d'interconnexions électriques. Cependant, elle rend difficile l’interconnectivité entre des qubits sélectionnés arbitrairement. En effet, le potentiel électrique appliqué par une grille impacte toute la ligne de qubits ou toute la colonne de qubits, ce qui ne permet pas de sélectionner n’importe quelle paire de qubits ou groupe de qubits afin de les coupler entre eux. En outre, les qubits subissent un problème de variabilité, à savoir, la variabilité du potentiel électrique qu’il faut appliquer pour abaisser la barrière tunnel, en particulier pour qu’un qubit puisse être déplacé d’une boîte quantique à une autre. Ce potentiel électrique peut en effet varier selon les qubits. En d’autres termes, un même potentiel électrique appliqué par une grille sur une même ligne ou une même colonne peut ne pas avoir le même effet sur les différents qubits de la ligne ou de la colonne. L’architecture d’adressage parallèle décrite ne permet généralement pas de gérer ce problème de variabilité, puisqu’elle ne permet pas de différencier les potentiels électriques entre les qubits d’une même ligne ou d’une même colonne. Afin de pallier les problèmes d’adressage et de variabilité, une autre architecture de matrice peut comporter un troisième niveau de grilles de contrôle, en diagonale. Un objectif est de pouvoir gérer différemment des boîtes quantiques adjacentes sur une même ligne ou une même colonne, et notamment compenser la variabilité des qubits, ce, en gardant la possibilité d’appliquer un potentiel électrique différent via les grilles de contrôle en diagonale. Cependant, un troisième niveau de grilles de contrôle complexifie la réalisation d’une matrice de boîtes quantiques et de ses connexions électriques. En outre, cette solution ne permet finalement pas de compenser localement la variabilité de manière suffisante, et de réaliser un adressage satisfaisant, notamment de sélectionner des qubits arbitrairement. En effet, une opération sur une sélection de qubits peut venir perturber les qubits qui se trouvent autour (phénomène dit de "crosstalk"), et l’application de potentiel électrique par des grilles en diagonale peut venir accentuer ce phénomène, qui, pour être compensé, nécessite des opérations supplémentaires. Il existe un besoin d’un dispositif quantique sous la forme d’une matrice de boîtes quantiques confinant des charges élémentaires, qui soit apte à réaliser l’interconnectivité entre des qubits sélectionnés arbitrairement dans la matrice, permettant en outre de compenser la variabilité des qubits et de limiter le phénomène de crosstalk mentionné ci-avant. En particulier, il serait par exemple souhaitable de ne pas complexifier la réalisation d’une telle matrice de boîtes quantiques et notamment de limiter les connexions électriques dans ladite matrice. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des matrices de boîtes quantiques connues. Un mode de réalisation prévoit une cellule élémentaire pour une matrice bidimensionnelle de boîtes quantiques, ladite cellule élémentaire s’étendant selon un plan principal et comprenant : - une pluralité de sites occupés par des boîtes quantiques aptes à confiner au moins un qubit de spin et comprenant au moins : une première boîte quantique, une deuxième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon une première direction du plan principal et une troisième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon une deuxième direction du plan principal ; et - un premier site de blocage adjacent aux deuxième et troisième boîtes quantiques, vers lequel un qubit de spin ne peut être déplacé. Selon un mode de réalisation, les première à troisième boîtes quantiques et le premier site de blocage sont agencés de telle sorte que : - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la deuxième boîte quantique dans la première direction est permis, alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la troisième boîte quantique dans la première direction est bloqué par le premier site de blocage ; et/ou - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la troisième boîte quantique dans la deuxième direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la deuxième boîte quantique dans la deuxième direction est bloqué par le premier site de blocage. Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend : - une première grille de commande s’étendant selon la deuxième direction et sur un premier niveau, ladite première grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et deuxième boîtes quantiques ; - une deuxième grille de commande s’étendant selon la première direction et sur un deuxième niveau superposé au premier niveau, ladite deuxième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et troisième boîtes quantiques. Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une quatrième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon la première direction à l’opposé de la deuxième boîte quantique ; - un deuxième site de blocage adjacent aux troisième et quatrième boîtes quantique. Selon un mode de réalisation, les boîtes quantiques et les sites de blocage sont agencés de telle sorte que : - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la quatrième boîte quantique dans la première direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la troisième boîte quantique dans la première direction est bloqué par les premier et deuxième sites de blocage ; et/ou - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la troisième boîte quantique dans la deuxième direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la quatrième boîte quantique dans la deuxième direction est bloqué par le deuxième site de blocage. Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une troisième grille de commande s’étendant sur le premier niveau parallèlement à la première grille de commande, ladite troisième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et quatrième boîtes quantiques. Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une cinquième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon la deuxième direction à l’opposé de la troisième boîte quantique ; - un troisième site de blocage adjacent aux deuxième et cinquième boîtes quantiques et un quatrième site de blocage adjacent aux quatrième et cinquième boîtes quantiques. Selon un mode de réalisation, les boîtes quantiques et les sites de blocage sont agencés de telle sorte que : - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la quatrième boîte quantique dans la première direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la cinquième boîte quantique dans la première direction est bloqué par les troisième et quatrième sites de blocage ; et/ou - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction, le déplacement d’un qubit depuis la première boîte quantique vers la cinquième boîte quantique dans la deuxième direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la quatrième boîte quantique dans la deuxième direction est bloqué par les deuxième et quatrième sites de blocage. Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une quatrième grille de commande s’étendant sur le deuxième niveau parallèlement à la deuxième grille de commande, ladite quatrième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et cinquième boîtes quantiques. Selon un mode de réalisation, une boîte quantique est une nanostructure en semiconducteur, chaque bord d’une boîte quantique étant relié à une grille de commande, et un site de blocage est une nanostructure au moins partiellement exempte de semiconducteur, par exemple comprenant un matériau diélectrique. Selon un mode de réalisation particulier, les bords d’un site de blocage d’une cellule élémentaire ne sont pas tous reliés à une grille de commande. Un mode de réalisation prévoit une matrice de boîtes quantiques comprenant au moins deux cellules élémentaires selon un mode de réalisation, les au moins deux cellules élémentaires étant disposées les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction, la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes boîtes quantiques et de premiers sites de blocage. Selon un mode de réalisation particulier, les au moins deux cellules élémentaires sont disposées directement les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction. Par "directement", il faut comprendre sans boîte quantique intermédiaire. Selon un mode de réalisation, la matrice comprend au moins autant de sites de blocages que de cellules élémentaires. Selon un mode de réalisation particulier, les bords de certains sites de blocage d’une matrice, par exemple des sites de blocage sur les bords de la matrice, ne sont pas tous reliés à une grille de commande. Selon un mode de réalisation, les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction partagent la même première grille de commande et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction partagent la même deuxième grille de commande. Selon un mode de réalisation, la matrice comprend : - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la première direction, une cinquième grille de commande s’étendant sur le premier niveau parallèlement à la première grille de commande ; et/ou - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction, une sixième grille de commande s’étendant sur le deuxième niveau parallèlement à la deuxième grille de commande. Selon un mode de réalisation, la matrice comprend une pluralité de cellules élémentaires selon un mode de réalisation dans lequel chaque cellule élémentaire comporte des première, deuxième, troisième, quatrième et cinquième boîtes quantiques et des premier, deuxième, troisième et quatrième sites de blocage, les cellules étant assemblées les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction, la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquième boîtes quantiques et de premiers, deuxièmes, troisièmes et quatrièmes sites de blocage. Selon un mode de réalisation, les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction partagent les mêmes première et troisième grilles de commande et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction partagent les mêmes deuxième et quatrième grilles de commande. Selon un mode de réalisation, la deuxième direction est perpendiculaire à la première direction. Un mode de réalisation prévoit un procédé de déplacement de qubits dans une matrice de boîtes quantiques s’étendant selon un plan principal comprenant une pluralité de cellules élémentaires, chaque cellule élémentaire comprenant au moins une première boîte quantique, une deuxième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon une première direction du plan principal et une troisième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon une deuxième direction du plan principal, et un premier site de blocage adjacent aux deuxième et troisième boîtes quantiques, vers lequel un qubit de spin ne peut être déplacé ; le procédé de déplacement comprenant : - une étape d’application d’un signal de déplacement de qubit dans la première direction, ledit signal étant appliqué à un alignement, selon la deuxième direction, de boîtes quantiques comprenant au moins des première et troisième boîtes quantiques, le signal de déplacement permettant le déplacement d’un qubit dans la première direction depuis la première boîte quantique vers une deuxième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique, alors que le déplacement d’un qubit depuis la troisième boîte quantique dans la première direction est bloqué par un premier site de blocage. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, préalablement à l’étape d’application du signal de déplacement, une étape de déplacement dans la deuxième direction d’au moins un qubit depuis une première boîte quantique vers une troisième boîte quantique adjacente à ladite première boîte quantique de manière à bloquer le déplacement dans la première direction dudit qubit par le premier site de blocage. Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d’une matrice de boîtes quantiques présentant un plan principal, ledit procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un substrat ayant au moins une couche supérieure en matériau semiconducteur ; - une étape de formation de sites de blocage et de boîtes quantiques, ladite étape de formation comprenant la suppression du matériau semiconducteur dans des premières zones de la couche supérieure de semiconducteur afin de former une pluralité de premiers sites de blocage, des deuxièmes zones de la couche supérieure de semiconducteur dans lesquelles le matériau semiconducteur n’est pas supprimé formant une pluralité de premières, deuxièmes et troisièmes boîtes quantiques ; ladite étape de formation étant réalisée de telle sorte que chaque deuxième boîte quantique soit adjacente à une première boîte quantique selon une première direction du plan principal, que chaque troisième boîte quantique soit adjacente à une première boîte quantique selon une deuxième direction du plan principal et que chaque premier site de blocage soit adjacent à une deuxième boîte quantique et une troisième boîte quantique. Selon un mode de réalisation, le substrat comprend en outre une couche inférieure en matériau diélectrique disposée sous la couche supérieure. Selon un mode de réalisation particulier, la suppression du matériau semiconducteur dans les premières zones de la couche supérieure de semiconducteur est adaptée à révéler le matériau diélectrique de la couche inférieure. Selon un mode de réalisation, la suppression du matériau semiconducteur comprend : - une étape de photolithographie apte à former sur la couche supérieure de semiconducteur un motif en photorésine et des trous au sein du motif ; et - une étape de gravure de la couche supérieure de semiconducteur dans les trous de manière à former les sites de blocage. Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de gravure de la couche supérieure de semiconducteur dans les trous est réalisée jusqu’à la couche inférieure de diélectrique. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre : - une étape de formation d’un premier niveau de grilles de commande s’étendant parallèlement les unes aux autres dans la deuxième direction ; et - une étape de formation d’un deuxième niveau de grilles de commande s’étendant parallèlement les unes aux autres dans la première direction. Selon un mode de réalisation particulier, chaque étape de formation du premier et du deuxième niveau de grilles de commande comprend une étape de dépôt d’une couche en matériau conducteur, suivie d’une étape de photolithographie puis d’une étape de gravure. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la représente une matrice de boîtes quantiques ; la représente une vue de dessus d’une cellule élémentaire d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation ; la représente une vue de dessus d’une matrice de boîtes quantiques comprenant plusieurs cellules élémentaires de la ; la représente une vue de dessus d’une cellule élémentaire d’une matrice de boîtes quantiques selon un autre mode de réalisation ; la représente une vue de dessus d’une matrice de boîtes quantiques comprenant plusieurs cellules élémentaires de la ; la , la , la , la , la , la , la et la représentent des exemples de procédés de déplacement de qubits au sein d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation ; la , la , la , la , la , la , la , la et la représentent un exemple de procédé de fabrication d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation ; la et la représentent deux variantes d’un procédé de fabrication d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation. Cellule élémentaire (100, 101) pour une matrice bidimensionnelle (10, 11) de boîtes quantiques, ladite cellule élémentaire s’étendant selon un plan principal (XY) et comprenant : - une pluralité de sites occupés par des boîtes quantiques (110) aptes à confiner au moins un qubit de spin (150) et comprenant au moins : une première boîte quantique (111), une deuxième boîte quantique (112) adjacente à la première boîte quantique selon une première direction (X) du plan principal (XY) et une troisième boîte quantique (113) adjacente à la première boîte quantique selon une deuxième direction (Y) du plan principal (XY) ; et - un premier site de blocage (141) adjacent aux deuxième et troisième boîtes quantiques (112, 113), vers lequel un qubit de spin ne peut être déplacé. Cellule élémentaire (100, 101) selon la revendication 1 comprenant : - une première grille de commande (121) s’étendant selon la deuxième direction (Y) et sur un premier niveau (120), ladite première grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction (X) en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et deuxième boîtes quantiques ; - une deuxième grille de commande (131) s’étendant selon la première direction (X) et sur un deuxième niveau (130) superposé au premier niveau (120), ladite deuxième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction (Y) en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et troisième boîtes quantiques. Cellule élémentaire (101) selon la revendication 1 ou 2 comprenant en outre : - une quatrième boîte quantique (114) adjacente à la première boîte quantique (111) selon la première direction (X) à l’opposé de la deuxième boîte quantique (112) ; - un deuxième site de blocage (142) adjacent aux troisième et quatrième boîtes quantique. Cellule élémentaire (101) selon la revendication 3 en combinaison avec la revendication 2 comprenant en outre : - une troisième grille de commande (122) s’étendant sur le premier niveau (120) parallèlement à la première grille de commande (121), ladite troisième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction (X) en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et quatrième boîtes quantiques. Cellule élémentaire (101) selon la revendication 3 ou 4 comprenant en outre : - une cinquième boîte quantique (115) adjacente à la première boîte quantique (111) selon la deuxième direction (Y) à l’opposé de la troisième boîte quantique (113) ; - un troisième site de blocage (143) adjacent aux deuxième et cinquième boîtes quantiques et un quatrième site de blocage (144) adjacent aux quatrième et cinquième boîtes quantiques. Cellule élémentaire (101) selon la revendication 5 en combinaison avec la revendication 4, comprenant en outre : - une quatrième grille de commande (132) s’étendant sur le deuxième niveau (130) parallèlement à la deuxième grille de commande (131), ladite quatrième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction (Y) en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et cinquième boîtes quantiques. Cellule élémentaire (100, 101) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle une boîte quantique est une nanostructure en semiconducteur, chaque bord d’une boîte quantique étant relié à une grille de commande, et un site de blocage est une nanostructure au moins partiellement exempte de semiconducteur, par exemple comprenant un matériau diélectrique, les bords d’un site de blocage n’étant pas tous reliés à une grille de commande. Matrice (10, 11) de boîtes quantiques comprenant au moins deux cellules élémentaires (100, 101) selon l’une des revendications 1 à 7, les au moins deux cellules élémentaires étant disposées les unes à côté des autres selon la première direction (X) et/ou la deuxième direction (Y), la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes boîtes quantiques (111, 112, 113) et de premiers sites de blocage (141). Matrice (10, 11) selon la revendication 8, comprenant une pluralité de cellules élémentaires (100, 101) selon l’une des revendications 1 à 7 en combinaison avec la revendication 2, les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction (Y) partageant la même première grille de commande (121) et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction (X) partageant la même deuxième grille de commande (131). Matrice (10, 11) selon la revendication 9, comprenant : - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la première direction (X), une cinquième grille de commande (123) s’étendant sur le premier niveau (120) parallèlement à la première grille de commande (121) ; et/ou - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction (Y), une sixième grille de commande (133) s’étendant sur le deuxième niveau (130) parallèlement à la deuxième grille de commande (131). Matrice (11) selon l’une des revendications 8 à 10, comprenant une pluralité de cellules élémentaires (101) selon la revendication 6 assemblées les unes à côté des autres selon la première direction (X) et/ou la deuxième direction (Y), la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquième boîtes quantiques (111, 112, 113, 114, 115) et de premiers, deuxièmes, troisièmes et quatrièmes sites de blocage (141, 142, 143, 144), les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction (Y) partageant les mêmes première et troisième grilles de commande (121, 122) et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction (X) partageant les mêmes deuxième et quatrième grilles de commande (131, 132). Procédé de déplacement de qubits (150) dans une matrice (10, 11) de boîtes quantiques s’étendant selon un plan principal (XY) comprenant une pluralité de cellules élémentaires (100, 101), chaque cellule élémentaire comprenant au moins une première boîte quantique (111), une deuxième boîte quantique (112) adjacente à la première boîte quantique selon une première direction (X) du plan principal (XY) et une troisième boîte quantique (113) adjacente à la première boîte quantique selon une deuxième direction (Y) du plan principal (XY), et un premier site de blocage (141) adjacent aux deuxième et troisième boîtes quantiques (112, 113), vers lequel un qubit de spin ne peut être déplacé ; le procédé de déplacement comprenant : - une étape d’application d’un signal de déplacement de qubit dans la première direction (X), ledit signal étant appliqué à un alignement, selon la deuxième direction (Y), de boîtes quantiques comprenant au moins des première et troisième boîtes quantiques, le signal de déplacement permettant le déplacement d’un qubit (150) dans la première direction depuis la première boîte quantique (110) vers une deuxième boîte quantique (112) adjacente à la première boîte quantique, alors que le déplacement d’un qubit depuis la troisième boîte quantique (113) dans la première direction est bloqué par un premier site de blocage (141). Procédé de déplacement selon la revendication 12 comprenant en outre : - préalablement à l’étape d’application du signal de déplacement, une étape de déplacement dans la deuxième direction (Y) d’au moins un qubit (150) depuis une première boîte quantique (111) vers une troisième boîte quantique (113) adjacente à ladite première boîte quantique de manière à bloquer le déplacement dans la première direction (X) dudit qubit par le premier site de blocage (141). Procédé de fabrication d’une matrice (10, 11) de boîtes quantiques présentant un plan principal (XY), ledit procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes : - une étape de fourniture d’un substrat (310) ayant au moins une couche supérieure en matériau semiconducteur (313) ; - une étape de formation de sites de blocage et de boîtes quantiques, ladite étape de formation comprenant la suppression du matériau semiconducteur dans des premières zones de la couche supérieure de semiconducteur (313) afin de former une pluralité de premiers sites de blocage (141), des deuxièmes zones de la couche supérieure de semiconducteur (313) dans lesquelles le matériau semiconducteur n’est pas supprimé formant une pluralité de premières, deuxièmes et troisièmes boîtes quantiques (111, 112, 113) ; ladite étape de formation étant réalisée de telle sorte que chaque deuxième boîte quantique (112) soit adjacente à une première boîte quantique (111) selon une première direction (X) du plan principal (XY), que chaque troisième boîte quantique (113) soit adjacente à une première boîte quantique (111) selon une deuxième direction (Y) du plan principal (XY) et que chaque premier site de blocage (141) soit adjacent à une deuxième boîte quantique (112) et une troisième boîte quantique (113). Procédé de fabrication selon la revendication 14, comprenant en outre : - une étape de formation d’un premier niveau de grilles de commande (130) s’étendant parallèlement les unes aux autres dans la deuxième direction (Y) ; et - une étape de formation d’un deuxième niveau de grilles de commande (120) s’étendant parallèlement les unes aux autres dans la première direction (X) ; chaque étape de formation du premier et du deuxième niveau de grilles de commande comprenant une étape de dépôt d’une couche en matériau conducteur, suivie d’une étape de photolithographie puis une étape de gravure.