論文の概要: Coherence of a driven electron spin qubit actively decoupled from quasi-static noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02884v2
• Date: Fri, 13 Mar 2020 11:15:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 05:23:17.612053
• Title: Coherence of a driven electron spin qubit actively decoupled from quasi-static noise
• Title（参考訳）: 準静音からアクティブに分離した駆動型電子スピン量子のコヒーレンス
• Authors: Takashi Nakajima, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Jun Yoneda, Peter Stano, Shinichi Amaha, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss and Seigo Tarucha
• Abstract要約: 半導体量子ドットにおける電子スピン量子ビットのコヒーレンスは主に低周波ノイズに悩まされる。 我々は、誘導進化におけるコヒーレンスが高周波電荷ノイズによって制限される電子スピン量子ビットを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4065594766856674
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The coherence of electron spin qubits in semiconductor quantum dots suffers mostly from low-frequency noise. During the last decade, efforts have been devoted to mitigate such noise by material engineering, leading to substantial enhancement of the spin dephasing time for an idling qubit. However, the role of the environmental noise during spin manipulation, which determines the control fidelity, is less understood. We demonstrate an electron spin qubit whose coherence in the driven evolution is limited by high-frequency charge noise rather than the quasi-static noise inherent to any semiconductor device. We employed a feedback control technique to actively suppress the latter, demonstrating a $\pi$-flip gate fidelity as high as $99.04\pm 0.23\,\%$ in a gallium arsenide quantum dot. We show that the driven-evolution coherence is limited by the longitudinal noise at the Rabi frequency, whose spectrum resembles the $1/f$ noise observed in isotopically purified silicon qubits.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットにおける電子スピン量子ビットのコヒーレンスは主に低周波ノイズに苦しむ。 この10年間、材料工学によってそのようなノイズを緩和する努力が注がれており、アイドリングキュービットのスピン減速時間を大幅に向上させた。 しかし、制御忠実度を決定するスピン操作における環境騒音の役割は理解されていない。 駆動進化におけるコヒーレンスが半導体デバイス固有の準静的ノイズではなく高周波電荷ノイズによって制限される電子スピン量子ビットを示す。 我々は後者を積極的に抑制するためにフィードバック制御手法を用い、ガリウムヒ素量子ドットにおいて99.04\pm 0.23\,\%$という高い値のゲート忠実度を示した。 アイソトピー的に精製されたシリコン量子ビットで観測される1/f$のノイズにスペクトルが似ているラビ周波数の長手雑音により、駆動進化コヒーレンスが制限されることを示す。

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