量子计算系统的发展依赖于快速、精确测量这些系统的电气特性(例如其底层电荷和自旋状态)的能力。这些测量值通常使用射频谐振器收集，而射频谐振器使用电压控制电容器(称为变容二极管)进行调谐。

伦敦大学学院 (UCL) 的研究人员最近开发了一种基于表现出量子顺电行为的材料的新型变容二极管。他们提出的设备在《自然电子学》杂志上发表的一篇论文中进行了介绍，该设备可以在低至几毫开尔文 (mK) 的低温下优化量子点设备的射频读出。

“为了开展量子设备研究，我们使用射频谐振器进行读出，”论文合著者马克·布伊特拉尔 (Mark Buitelaar) 告诉 Phys.org。“为了优化这种读出——例如调整谐振器频率或它们与传输线的耦合——我们需要可调电容器(也称为变容二极管)，这种电容器坚固耐用，对磁场不敏感，最重要的是，工作温度仅比绝对零度高几 mK。”

变容二极管在半导体行业中应用广泛，但迄今为止尚未应用于量子技术。这是因为它们在量子技术运行的极低温度下工作不良或根本不起作用。

作为他们最近研究的一部分，Buitelaar 和他的同事着手开发一种可以在低温下良好工作的新型变容二极管。他们制造的装置基于钛酸锶和钽酸钾，这两种材料在低温下表现出量子顺电特性和较大的场可调介电常数。