Patent DE-202020005922-U1 (DE)
Title: NV-Zentren basierender Quantencomputer mit einer Steuervorrichtung und Elektron-Elektron-Kopplung zwischen Quantenpunkten
IPC: G06N10/40
Filed: 2020-09-27
Abstract: Quantencomputer (QUC) dadurch gekennzeichnet,
 - dass er zumindest eine Steuervorrichtung (µC) aufweist und
 - dass er zumindest eine Lichtquelle (LED) aufweist und
 - dass er zumindest einen Lichtquellentreiber (LEDDR) aufweist und
 - dass er ein Quantenregister (QUREG)
 - - mit einem ersten Quantenbit (QUB1) und
 - - mit mindestens einem zweiten Quantenbit (QUB2) aufweist und
 - dass das erste Quantenbit (QUB1) einen ersten Quantenpunkt (NV1) aufweist und
 - dass das zweite Quantenbit (QUB2) einen zweiten Quantenpunkt (NV2) aufweist und
 - dass der erste Quantenpunkt (NV1) ein erstes paramagnetisches Zentrum in dem Substrat (D) und/oder in der ggf. vorhandenen epitaktischen Schicht (DEPI) ist und
 - dass der zweite Quantenpunkt (NV2) ein zweites paramagnetisches Zentrum in dem Substrat (D) und/oder in der ggf. vorhandenen epitaktischen Schicht (DEPI) ist und
 - dass das Magnetfeld des zweiten Quantenpunkts (NV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) des Quantenregisters (QUREG) das Verhalten des ersten Quantenpunkts (NV1) des ersten Quantenbits (QUB1) des Quantenregisters (QUREG) zumindest zeitweise beeinflusst und/oder dass das Magnetfeld des ersten Quantenpunkts (NV1) des ersten Quantenbits (QUB1) das Verhalten des zweiten Quantenpunkts (NV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) zumindest zeitweise beeinflusst und
 - dass das Substrat (D) mehrere als Kernquantenpunkte (CI) benutzten nukleare Spins umfasst und
 - dass das Substrat (D) ein Diamant-Material umfasst und
 - dass es sich bei dem ersten Quantenpunkt (NV1) um ein NV-Zentrum in Diamant oder ein ST1-Zentrum oder ein L2-Zentrum oder ein SiV-Zentrum oder ein GeV-Zentrum oder ein SnV-Zentrum oder ein PbV-Zentrum oder ein anderes paramagnetisches Störstellenzentrum handelt, wobei ein NV-Zentrum bevorzugt ist, und
 - dass es sich bei dem zweiten Quantenpunkt (NV2) um ein NV-Zentrum in Diamant oder ein ST1-Zentrum oder ein L2-Zentrum oder ein SiV-Zentrum oder ein GeV-Zentrum oder ein SnV-Zentrum oder ein PbV-Zentrum oder ein anderes paramagnetisches Störstellenzentrum handelt, wobei ein NV-Zentrum bevorzugt ist, und
 - dass sie eine Vorrichtung zur Ansteuerung der Kernquantenpunkte (CI) und zur gleichzeitigen Ansteuerung der Quantenpunkte (NV) in Form einer Vorrichtung (LH1, LV1) zur Manipulation des ersten Quantenpunkts (NV1) und in Form einer Vorrichtung (LH2, LV2) zur Manipulation des zweiten Quantenpunkts (NV2) umfasst und
 - dass die Steuervorrichtung (µC) dazu eingerichtet ist, Verfahren zum Betreiben des Quantencomputers (QUC) zu steuern, und
 - dass Binärcodes für den Betrieb des Quantencomputers in einem Speicher der Steuervorrichtung (µC) geordnet abgelegt sind und
 - dass der Quantencomputer (QUC) einen Quantencomputer-Programm-Zähler umfasst und
 - dass die Steuervorrichtung (µC) dazu eingerichtet ist, zumindest eine Teilmenge dieser Binärcodes in Abhängigkeit von einem Ordnungsparameter in Form des Quantencomputer-Programm-Zählers abzuarbeiten,
 - wobei Binärkodes Teilverfahren zur Manipulation der Quantenpunkte bzw. der Kernquantenpunkte entsprechen, und
 - dass der Quantencomputer dazu eingerichtet ist, ein selektives Manipulationsverfahren für einzelne Quantenbits in Quantenregistern auszuführen,
 - wobei die Vorrichtung (LH1, LV1) des ersten Quantenbits (QUB1) dazu eingerichtet ist, zur Ansteuerung des ersten Quantenpunkts (NV1) des ersten Quantenbits (QUB1) den Quantenzustand des ersten Quantenpunkts (NV1) des ersten Quantenbits (QUB1) selektiv gegenüber dem Quantenzustand des zweiten Quantenpunkts (NV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) beeinflussen zu können, und
 - wobei die Vorrichtung (LH2, LV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) dazu eingerichtet ist, zur Ansteuerung des zweiten Quantenpunkts (NV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) den Quantenzustand des zweiten Quantenpunkts (NV2) des zweiten Quantenbits (QUB2) selektiv gegenüber dem Quantenzustand des ersten Quantenpunkts (NV1) des ersten Quantenbits (QUB1) beeinflussen zu können, und
 - dass der Lichtquellentreiber (LEDDR) dazu eingerichtet ist, die Lichtquelle (LED) zeitweise in Abhängigkeit von einem Steuersignal der Steuervorrichtung (µC) mit elektrischer Energie zu versorgen, und
 - dass die Lichtquelle (LED) dazu geeignet und bestimmt ist, mindestens einen Teil der Quantenpunkte (NV1, NV2) zurückzusetzen.