論文の概要: Ultrafast coherent control of a hole spin qubit in a germanium quantum
dot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12340v2
- Date: Thu, 13 Jan 2022 04:02:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 04:59:21.867373
- Title: Ultrafast coherent control of a hole spin qubit in a germanium quantum
dot
- Title（参考訳）: ゲルマニウム量子ドットにおけるホールスピン量子ビットの超高速コヒーレント制御
- Authors: Ke Wang, Gang Xu, Fei Gao, He Liu, Rong-Long Ma, Xin Zhang, Zhanning
Wang, Gang Cao, Ting Wang, Jian-Jun Zhang, Dimitrie Culcer, Xuedong Hu,
Hong-Wen Jiang, Hai-Ou Li, Guang-Can Guo and Guo-Ping Guo
- Abstract要約: 我々はゲルマニウム・ハット・ワイヤ(GHW)のホールベース二重量子ドットにおける超高速単一スピン操作を報告した。
100mTの磁場で540MHzを超えるRabi周波数が観測され、半導体系における超高速スピン量子ビット制御の記録が記録されている。
以上の結果から,Divincenzoの量子情報プロセッサの要件を満たすために,ホールスピン量子ビットの超高速コヒーレント制御の可能性が示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.602040566536123
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Operation speed and coherence time are two core measures for the viability of
a qubit. Strong spin-orbit interaction (SOI) and relatively weak hyperfine
interaction make holes in germanium (Ge) intriguing candidates for spin qubits
with rapid, all-electrical coherent control. Here we report ultrafast
single-spin manipulation in a hole-based double quantum dot in a germanium hut
wire (GHW). Mediated by the strong SOI, a Rabi frequency exceeding 540 MHz is
observed at a magnetic field of 100 mT, setting a record for ultrafast spin
qubit control in semiconductor systems. We demonstrate that the strong SOI of
heavy holes (HHs) in our GHW, characterized by a very short spin-orbit length
of 1.5 nm, enables the rapid gate operations we accomplish. Our results
demonstrate the potential of ultrafast coherent control of hole spin qubits to
meet the requirement of DiVincenzo's criteria for a scalable quantum
information processor.
- Abstract（参考訳）: 動作速度とコヒーレンスタイムは、キュービットの生存率の2つの主要な尺度である。
強いスピン軌道相互作用(SOI)と比較的弱い超微細相互作用は、ゲルマニウム(Ge)の高速で全電気的コヒーレント制御を持つスピン量子ビットの候補となる。
本稿では,ゲルマニウムハット線(ghw)のホール型二重量子ドットにおける超高速単一スピン操作について報告する。
強いSOIによって媒介され、100mTの磁場で540MHzを超えるラビの周波数が観測され、半導体系における超高速スピン量子ビット制御の記録となる。
GHWの重孔(HHs)の強いSOIは、1.5nmの非常に短いスピン軌道長によって特徴づけられ、高速なゲート操作を可能にすることが実証された。
本研究では,スケーラブルな量子情報プロセッサに対するdivincenzoの基準を満たすため,ホールスピン量子ビットの超高速コヒーレント制御の可能性を示す。
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