論文の概要: Floquet-Enhanced Spin Swaps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.10913v2
• Date: Fri, 5 Mar 2021 20:26:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-13 11:36:10.023610
• Title: Floquet-Enhanced Spin Swaps
• Title（参考訳）: フロッケ強化スピンスワップ
• Authors: Haifeng Qiao, Yadav P. Kandel, John S. Van Dyke, Saeed Fallahi, Geoffrey C. Gardner, Michael J. Manfra, Edwin Barnes, John M. Nichol
• Abstract要約: 我々は、半導体ゲート定義量子ドットスピンにおけるスピン固有状態のスワップ操作を改善するために、量子ビット間の相互作用と障害を利用する。 この結果から,マルチキュービット系における相互作用と乱れが,非自明な量子演算を安定化させることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The transfer of information between quantum systems is essential for quantum communication and computation. In quantum computers, high connectivity between qubits can improve the efficiency of algorithms, assist in error correction, and enable high-fidelity readout. However, as with all quantum gates, operations to transfer information between qubits can suffer from errors associated with spurious interactions and disorder between qubits, among other things. Here, we harness interactions and disorder between qubits to improve a swap operation for spin eigenstates in semiconductor gate-defined quantum-dot spins. We use a system of four electron spins, which we configure as two exchange-coupled singlet-triplet qubits. Our approach, which relies on the physics underlying discrete time crystals, enhances the quality factor of spin-eigenstate swaps by up to an order of magnitude. Our results show how interactions and disorder in multi-qubit systems can stabilize non-trivial quantum operations and suggest potential uses for non-equilibrium quantum phenomena, like time crystals, in quantum information processing applications. Our results also confirm the long-predicted emergence of effective Ising interactions between exchange-coupled singlet-triplet qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子システム間の情報の転送は、量子通信と計算に不可欠である。 量子コンピュータでは、量子ビット間の高い接続性はアルゴリズムの効率を改善し、誤り訂正を支援し、高忠実な読み出しを可能にする。 しかし、全ての量子ゲートと同様に、量子ビット間で情報を転送する操作は、スプリアスな相互作用や量子ビット間の混乱などに伴うエラーに苦しむことがある。 本稿では,量子ドットスピンにおけるスピン固有状態のスワップ操作を改善するために,量子ビット間の相互作用と乱れを利用する。 我々は4つの電子スピンの系を使い、2つの交換結合されたシングルト・トリップ・キュービットを構成する。 我々のアプローチは、離散時間結晶の基礎となる物理に依存しており、スピン-固有状態スワップの品質を最大1桁向上させる。 本研究は,マルチキュービット系における相互作用と乱れが,非自明な量子演算を安定化させ,時間結晶などの非平衡量子現象の量子情報処理への応用の可能性を示すものである。 また,交換結合したシングルトリップレット量子ビット間の有効Ising相互作用の出現を予測した。

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