論文の概要: Coherent transport of spin by adiabatic passage in quantum dot arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10582v2
• Date: Thu, 17 Sep 2020 20:40:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 21:06:28.815356
• Title: Coherent transport of spin by adiabatic passage in quantum dot arrays
• Title（参考訳）: 量子ドットアレイにおける断熱通路によるスピンのコヒーレント輸送
• Authors: M. J. Gullans and J. R. Petta
• Abstract要約: 大規模量子ドットアレイにおけるスピン状態の断熱転送プロトコルを提案する。 パルス不完全化に対するこの断熱プロトコルの不感度は、拡張されたスピン量子ビットアレイを読み取るのに潜在的に有利である。 スピン-CTAPの量子制御バージョンでは、転送プロセスは配列の中央にあるスピン状態に条件付きである。
• 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: We introduce an adiabatic transfer protocol for spin states in large quantum dot arrays that is based on time-dependent modulation of the Heisenberg exchange interaction in the presence of a magnetic field gradient. We refer to this protocol as spin-CTAP (coherent transport by adiabatic passage) in analogy to a related protocol developed for charge state transfer in quantum dot arrays. The insensitivity of this adiabatic protocol to pulse imperfections has potential advantages for reading out extended spin qubit arrays. When the static exchange interaction varies across the array, a quantum-controlled version of spin-CTAP is possible, where the transfer process is conditional on the spin states in the middle of the array. This conditional operation can be used to generate N-qubit entangled GHZ states. Using a realistic noise model, we analyze the robustness of the spin-CTAP operations and find that high-fidelity (>95%) spin eigenstate transfer and GHZ state preparation is feasible in current devices.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,磁場勾配の存在下でのハイゼンベルク交換相互作用の時間依存変調に基づく大規模量子ドットアレイにおけるスピン状態の断熱伝達プロトコルを提案する。 このプロトコルは、量子ドットアレイにおける電荷状態転送のために開発された関連するプロトコルと類似して、spin-ctap (adiabatic passageによるコヒーレントトランスポート) と呼ばれる。 パルス不完全化に対するこの断熱プロトコルの不感性は、拡張スピン量子ビットアレイを読み出すのに潜在的に有利である。 静的交換相互作用が配列全体に変化すると、量子制御されたスピン-クタップバージョンが可能となり、転送プロセスは配列の中央のスピン状態に基づいて条件付けされる。 この条件演算は、Nビットの絡み合ったGHZ状態を生成するのに使うことができる。 現実的なノイズモデルを用いてスピンCTAP動作のロバスト性を解析し,高忠実度(>95%)スピン固有状態移動とGHZ状態生成が現在の装置で実現可能であることを示す。

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