科研 | 大规模单原子操控
交大密西根学院浓厚的学术氛围和前沿的科研活动让这里的师生始终站在科技创新的最前线。学院拥有一支强大的科研团队。他们不断探索，不断开拓，努力创造着引领业界并最终造福人类的科技梦想和创新成果。
为帮助公众揭开密院科研的神秘面纱，我们将陆续推出JI科研系列报道。让我们借助这些报道，走近密院，进入科技前沿的神秘世界。
量子计算机是一种革命性的技术，成功开发出通用量子计算机对社会生态、国民经济和人们的生活方式将具有重大影响。通用量子计算机最终将建立在大规模单原子量子器件之上，如何大规模操控单个原子，是未来通用量子计算机的发展基础。
几个杂质原子的量子点器件
在近期举办的迷你研讨会上，密院教师但亚平以“大规模单原子操控”为题，介绍了他的研究团队拟结合“自上而下”的纳米加工技术和“自下而上”的分子自组装技术，通过大规模控制单个携磷大分子载体，探索实现单个磷原子在硅片表面的大规模操控。课题研究先以蛋白质为载体，通过蛋白质的磷酸化让每个蛋白质分子携带一个磷原子，但研究发现蛋白质中的氮元素会降低磷在硅衬底中电离效率，使得大部分磷均不能表现出预期的电学特性；研究摒弃蛋白质载体，进一步合成了携带单个磷原子的聚甘油大分子（仅含碳氢氧），并利用深能级瞬态谱和低温霍尔效应测量，发现有机分子中的碳元素会扩散到硅衬底中，形成缺陷态。这些缺陷态大量俘获磷原子电离出来的电子，极大地降低了磷原子的电学活性；研究最后采用在高纯氧气条件下低温（550℃）灼烧，将聚甘油分子中的碳氧化成气态CO和CO2，从而得以去除。去碳后，磷原子在硅衬底表现出了较高的电学活性。这为后期研制制备高性能大规模的量子器件打下了坚实的基础。
交大密西根学院微型研讨会（miniworkshop）是学院为促进学院内部研究人员间的科研交流与合作而推出的工作平台。我们将陆续介绍学院教师在科研领域方面的研究，敬请期待！