關(guān)于某某研究利用拓?fù)浣^緣體進(jìn)行量子計(jì)算合同一、項(xiàng)目背景與研究目標(biāo)拓?fù)浣^緣體作為一種具有獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)的量子材料，其表面態(tài)受拓?fù)浔Ｗo(hù)且對(duì)外界擾動(dòng)具有天然魯棒性，成為構(gòu)建下一代量子計(jì)算系統(tǒng)的核心候選方案。本合同旨在通過(guò)合作研發(fā)，突破拓?fù)淞孔颖忍氐牟牧现苽?、器件集成與量子操控關(guān)鍵技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)基于拓?fù)浣^緣體的高保真度量子計(jì)算原型系統(tǒng)。1.1技術(shù)背景拓?fù)浣^緣體的體相絕緣特性與表面導(dǎo)電態(tài)源于其電子態(tài)的拓?fù)湫?，這種量子特性使得表面電子自旋與動(dòng)量形成鎖定關(guān)系，可用于構(gòu)建抗退相干的拓?fù)淞孔颖忍亍Ｄ壳?，Bi?Se?、Bi?Te?等二元化合物及(Bi,Sb)?Te?四元合金體系已展現(xiàn)出優(yōu)異的拓?fù)湫再|(zhì)，而與超導(dǎo)體結(jié)合形成的異質(zhì)結(jié)可進(jìn)一步誘導(dǎo)馬約拉納零能模，為非阿貝爾任意子操控奠定基礎(chǔ)。1.2研究目標(biāo)材料層面：開發(fā)缺陷密度低于101?cm?3的高質(zhì)量拓?fù)浣^緣體薄膜，實(shí)現(xiàn)分子束外延（MBE）生長(zhǎng)的厚度均勻性控制在±2nm以內(nèi)；器件層面：構(gòu)建拓?fù)浣^緣體/超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)量子比特原型，量子相干時(shí)間達(dá)到100μs以上，門操作保真度≥99.5%；系統(tǒng)層面：完成4比特拓?fù)淞孔佑?jì)算測(cè)試平臺(tái)搭建，實(shí)現(xiàn)量子糾纏分發(fā)與拓?fù)浔Ｗo(hù)量子門操作。二、合作內(nèi)容與技術(shù)方案2.1材料制備與表征合作雙方將聯(lián)合開展拓?fù)浣^緣體材料的制備與性能優(yōu)化，具體包括：薄膜生長(zhǎng)：采用MBE技術(shù)在4英寸硅襯底上生長(zhǎng)Bi?Se?/Bi?Te?異質(zhì)結(jié)薄膜，通過(guò)原位摻雜調(diào)控能帶結(jié)構(gòu)，確保體相載流子濃度降至101?cm?3以下；表面保護(hù)：開發(fā)原子層沉積（ALD）封裝工藝，利用Al?O?薄膜隔絕空氣與水汽，維持表面態(tài)穩(wěn)定性超過(guò)6個(gè)月；表征標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)角分辨光電子能譜（ARPES）驗(yàn)證狄拉克錐態(tài)存在，X射線衍射（XRD）測(cè)試晶體質(zhì)量，原子力顯微鏡（AFM）控制表面粗糙度≤0.5nm。2.2拓?fù)淞孔颖忍仄骷邪l(fā)基于拓?fù)浣^緣體納米線與超導(dǎo)電極集成技術(shù)，設(shè)計(jì)并制備具有馬約拉納零能模的量子比特器件：納米線制備：通過(guò)機(jī)械剝離與干法蝕刻工藝，加工寬度50-100nm、長(zhǎng)度1-5μm的拓?fù)浣^緣體納米線，確保線寬均勻性偏差＜5%；異質(zhì)結(jié)集成：在納米線兩端制備超導(dǎo)鋁電極，形成S-TI-S結(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)低溫輸運(yùn)測(cè)試驗(yàn)證交叉安德烈夫反射（CAR）效應(yīng)，非局部電導(dǎo)信號(hào)強(qiáng)度需≥2e2/h；柵極調(diào)控：設(shè)計(jì)多柵極結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)納米線化學(xué)勢(shì)的精確控制，電壓調(diào)控范圍-2V至+2V，調(diào)控精度達(dá)到1mV。2.3量子操控與系統(tǒng)集成構(gòu)建低溫量子測(cè)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔颖忍氐某跏蓟⒉倏嘏c讀出：制冷系統(tǒng)：采用dilutionrefrigerator提供10mK以下工作環(huán)境，磁場(chǎng)噪聲控制在1nT/√Hz以內(nèi)；微波操控：開發(fā)1-20GHz可調(diào)諧微波源，通過(guò)共面波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)量子門操作，Rabi振蕩頻率達(dá)到10-100MHz；讀出技術(shù)：基于單電子晶體管（SET）的電荷傳感方案，實(shí)現(xiàn)量子態(tài)讀出保真度≥98%，讀取時(shí)間＜1μs。三、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃3.1階段劃分與里程碑第一階段（0-12個(gè)月）：完成拓?fù)浣^緣體薄膜與納米線制備，實(shí)現(xiàn)材料性能指標(biāo)；提交《材料質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告》，通過(guò)ARPES與XRD驗(yàn)證；第二階段（13-24個(gè)月）：完成拓?fù)淞孔颖忍仄骷?，觀測(cè)馬約拉納零能模信號(hào)；搭建低溫測(cè)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)單量子比特操控；第三階段（25-36個(gè)月）：構(gòu)建4比特拓?fù)淞孔佑?jì)算原型系統(tǒng)，演示兩比特量子糾纏與拓?fù)浔Ｗo(hù)量子門操作，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性≥99%。3.2資源分配甲方責(zé)任：提供MBE設(shè)備、低溫探針臺(tái)等核心儀器，負(fù)責(zé)材料生長(zhǎng)與器件制備，配備3名材料工程師與2名器件工藝師；乙方責(zé)任：提供量子測(cè)控系統(tǒng)與算法支持，負(fù)責(zé)量子比特操控與系統(tǒng)集成，配備2名量子物理學(xué)家與3名電子工程師；共享資源：聯(lián)合使用第三方表征平臺(tái)（如同步輻射光源），費(fèi)用按6:4比例分?jǐn)?。四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)與成果歸屬4.1專利申請(qǐng)合作期間產(chǎn)生的發(fā)明創(chuàng)造，由雙方共同申請(qǐng)專利，權(quán)利歸屬比例為甲方55%、乙方45%；涉及拓?fù)浣^緣體材料配方、納米線制備工藝的核心專利，甲方享有優(yōu)先實(shí)施權(quán)；涉及量子操控算法與系統(tǒng)集成的專利，乙方享有優(yōu)先實(shí)施權(quán)。4.2技術(shù)秘密雙方需對(duì)合作過(guò)程中獲取的材料生長(zhǎng)參數(shù)、器件設(shè)計(jì)圖紙、量子測(cè)控代碼等技術(shù)秘密保密，保密期限為合同終止后5年；未經(jīng)對(duì)方書面許可，任何一方不得向第三方披露或轉(zhuǎn)讓涉密信息，違反者需承擔(dān)500萬(wàn)元違約金。4.3成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目成果如需產(chǎn)業(yè)化，雙方應(yīng)成立合資公司，甲方以技術(shù)入股占比40%，乙方以現(xiàn)金入股占比60%；轉(zhuǎn)化收益按專利歸屬比例分配，其中30%用于后續(xù)研發(fā)投入，70%由雙方按股權(quán)比例分配。五、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與考核指標(biāo)5.1材料驗(yàn)收拓?fù)浣^緣體薄膜厚度50-200nm，均勻性偏差＜3%；表面態(tài)載流子遷移率≥10,000cm2/Vs；納米線長(zhǎng)度1-5μm，直徑50-100nm，斷裂強(qiáng)度＞1GPa。5.2器件驗(yàn)收量子比特相干時(shí)間T1≥100μs，T2≥50μs；單量子比特門操作保真度≥99.5%，兩比特門保真度≥98%；馬約拉納零能模信號(hào)在0.1K溫度下可重復(fù)觀測(cè)，量子化電導(dǎo)平臺(tái)穩(wěn)定性＞24小時(shí)。5.3系統(tǒng)驗(yàn)收4比特量子計(jì)算原型系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)Grover搜索算法與量子傅里葉變換，單次運(yùn)行成功率≥90%；系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）≥100小時(shí)，支持遠(yuǎn)程控制與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集。六、風(fēng)險(xiǎn)與爭(zhēng)議解決6.1技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)若材料缺陷密度未達(dá)標(biāo)（＞101?cm?3），雙方需追加3個(gè)月研發(fā)期，甲方負(fù)責(zé)優(yōu)化MBE生長(zhǎng)參數(shù)，乙方提供理論模擬支持；若量子比特相干時(shí)間未達(dá)指標(biāo)，乙方需引入動(dòng)態(tài)解耦技術(shù)，相關(guān)費(fèi)用由乙方承擔(dān)30%。6.2合作爭(zhēng)議因技術(shù)路線分歧導(dǎo)致項(xiàng)目停滯超過(guò)1個(gè)月，雙方應(yīng)召開專家評(píng)審會(huì)，由第三方機(jī)構(gòu)（如中科院物理所）提出仲裁方案；合同履行過(guò)程中產(chǎn)生的爭(zhēng)議，優(yōu)先通過(guò)協(xié)商解決；協(xié)商不成的，提交合同簽訂地（北京市）仲裁委員會(huì)仲裁。七、經(jīng)費(fèi)與支付方式7.1總經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目總預(yù)算為5000萬(wàn)元，其中甲方承擔(dān)2800萬(wàn)元（材料制備與設(shè)備采購(gòu)），乙方承擔(dān)2200萬(wàn)元（量子測(cè)控與算法研發(fā)）。7.2支付節(jié)點(diǎn)合同簽訂后30日內(nèi)，甲方支付乙方啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)800萬(wàn)元（總預(yù)算的36%）；第一階段驗(yàn)收通過(guò)后30日內(nèi)，支付1000萬(wàn)元（45%）；第二階段驗(yàn)收通過(guò)后30日內(nèi)，支付400萬(wàn)元（19%）。7.3經(jīng)費(fèi)管理經(jīng)費(fèi)使用需符合雙方財(cái)務(wù)制度，每月提交支出明細(xì)；超預(yù)算支出需經(jīng)雙方書面同意，擅自挪用經(jīng)費(fèi)者需雙倍賠償。八、其他條款8.1合同期限本合同自2025年10月起至2028年10月止，共計(jì)36個(gè)月。期滿后可根據(jù)項(xiàng)