論文の概要: Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic electron-spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.05502v1
• Date: Wed, 15 Jan 2020 19:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-11 06:49:13.503220
• Title: Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic electron-spin qubits
• Title（参考訳）: 動的電子スピン量子ビット間のSWAP動作による絡み合い生成
• Authors: Hugo V. Lepage, Aleksander A. Lasek, David R. M. Arvidsson-Shukur, Crispin H. W. Barnes
• Abstract要約: 表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。 動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Surface acoustic waves (SAWs) can create moving quantum dots in piezoelectric materials. Here we show how electron-spin qubits located on dynamic quantum dots can be entangled. Previous theoretical and numerical models of quantum-dot entanglement generation have been insufficient to study quantum dynamics in realistic experimental devices. We utilize state-of-the-art graphics processing units to simulate the wave function dynamics of two electrons carried by a SAW through a 2D semiconductor heterostructure. We build a methodology to implement a power-of-SWAP gate via the Coulomb interaction. A benefit of the SAW architecture is that it provides a coherent way of transporting the qubits through an electrostatic potential. This architecture allows us to avoid problems associated with fast control pulses and guarantees operation consistency, providing an advantage over static qubits. For inter-dot barrier heights where the double occupation energy is sufficiently greater than the double-dot hopping energy, we find that parameters based on experiments in GaAs/AlGaAs heterostructures can produce a high-fidelity root-of-SWAP operation. Our results provide a methodology for a crucial component of dynamic-qubit quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。 ここでは、動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。 量子ドットエンタングルメント生成の従来の理論および数値モデルは、現実的な実験装置で量子力学を研究するには不十分である。 2次元半導体ヘテロ構造を介してsawによって搬送される2つの電子の波動関数ダイナミクスをシミュレートするために最先端のグラフィックス処理ユニットを利用する。 クーロン相互作用によるSWAPゲートの実装手法を構築した。 SAWアーキテクチャの利点は、静電気ポテンシャルを通じて量子ビットを輸送するコヒーレントな方法を提供することである。 このアーキテクチャにより、高速な制御パルスに関連する問題を避け、動作一貫性を保証し、静的なキュービットよりも利点を提供します。 二重占有エネルギーが二重ドートホッピングエネルギーより十分に大きいドート間バリアハイツでは、gaas/algaasヘテロ構造の実験に基づくパラメータが高忠実度なルートオブスワップ演算を生成することができる。 本研究は,動的量子コンピューティングの重要な構成要素となる方法論を提供する。

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