中国科学技术大学郭光灿院士团队的教授郭国平、李海欧等人，与南科大j9游会真人游戏第一品牌科学与工程研究院助理研究员黄培豪、中科院物理研究所研究员张建军以及本源j9游会真人游戏第一品牌计算有限公司合作，在硅基锗j9游会真人游戏第一品牌点中实现了自旋j9游会真人游戏第一品牌比特操控速率的电场调控，以及自旋翻转速率超过1.2 GHz的自旋j9游会真人游戏第一品牌比特超快操控，该速率是国际上半导体j9游会真人游戏第一品牌点体系中已报道的最高值。研究成果日前在线发表于《纳米快报》。

硅基半导体自旋j9游会真人游戏第一品牌比特以其长j9游会真人游戏第一品牌退相干时间和高操控保真度，以及其与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性，成为实现j9游会真人游戏第一品牌计算机研制的重要候选者之一。高操控保真度要求比特在拥有较长的j9游会真人游戏第一品牌退相干时间的同时具备更快的操控速率。传统方案利用电子自旋共振方式实现自旋比特翻转，这种方式的比特操控速率较慢。研究人员发现，利用电偶极自旋共振机制实现自旋比特翻转，具备较快的操控速率。同时，比特的操控速率与体系内的自旋轨道耦合强度成正相关，因此对体系内自旋轨道耦合强度的有效调控，是实现自旋j9游会真人游戏第一品牌比特高保真度操控重要的物理基础。其中体系中的电场是调节自旋轨道耦合强度的一项重要手段，以此可以实现电场对自旋j9游会真人游戏第一品牌比特性质的高效调控。

为了进一步提升自旋j9游会真人游戏第一品牌比特的性能，在前期研究的基础上，研究人员经过实验探究发现体系内的电场参数（j9游会真人游戏第一品牌点失谐量和栅极电压)对自旋j9游会真人游戏第一品牌比特的操控速率具有明显的调制作用。通过物理建模和数据分析，研究人员利用电场强度对体系内自旋轨道耦合效应的调制作用，以及j9游会真人游戏第一品牌点中轨道激发态对比特操控速率的贡献，自洽地解释了电场对自旋j9游会真人游戏第一品牌比特操控速率调制的实验结果。并在实验上进一步测得了超过1.2 GHz的自旋比特超快操控速率，这也刷新了课题组之前创造的半导体自旋比特操控速率达到540MHz的最快记录。