論文の概要: Protecting Quantum Information in Quantum Dot Spin Chains by Driving
Exchange Interactions Periodically
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.08469v1
- Date: Thu, 17 Sep 2020 18:00:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 23:59:05.033310
- Title: Protecting Quantum Information in Quantum Dot Spin Chains by Driving
Exchange Interactions Periodically
- Title（参考訳）: 周期的相互作用駆動による量子ドットスピンチェーンの量子情報保護
- Authors: John S. Van Dyke, Yadav P. Kandel, Haifeng Qiao, John M. Nichol,
Sophia E. Economou, Edwin Barnes
- Abstract要約: GaAs量子ドットの小さな配列における交換駆動フロケ物理の詳細な解析について述べる。
創発的時間結晶挙動は多スピン状態の保護と操作に有用であることを示す。
- 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: Recent work has demonstrated a new route to discrete time crystal physics in
quantum spin chains by periodically driving nearest-neighbor exchange
interactions in gate-defined quantum dot arrays [arXiv:2006.10913]. Here, we
present a detailed analysis of exchange-driven Floquet physics in small arrays
of GaAs quantum dots, including phase diagrams and additional diagnostics. We
also show that emergent time-crystalline behavior can benefit the protection
and manipulation of multi-spin states. For typical levels of nuclear spin noise
in GaAs, the combination of driving and interactions protects spin-singlet
states beyond what is possible in the absence of exchange interactions. We
further show how to construct a time-crystal-inspired CZ gate between
singlet-triplet qubits with high fidelity. These results show that periodically
driving exchange couplings can enhance the performance of quantum dot spin
systems for quantum information applications.
- Abstract（参考訳）: 近年の研究では、ゲート定義された量子ドット配列の近接-neighbor交換相互作用を周期的に駆動することで、量子スピンチェーンにおける離散時間結晶物理学への新しい経路が示されている [arxiv:2006.10913]。
ここでは、位相図や追加診断を含むGaAs量子ドットの小さな配列における交換駆動フロッケ物理の詳細な解析について述べる。
また,創発的時間結晶挙動は多スピン状態の保護と操作に有用であることを示す。
GaAsの核スピンノイズの典型的なレベルにおいて、駆動と相互作用の組み合わせは、交換相互作用が存在しない場合に可能なスピン・シンクレット状態を越えて保護する。
さらに,高忠実度なシングルトリップキュービット間の時間結晶型CZゲートの構築方法を示す。
これらの結果は、周期的に交換結合を駆動することで、量子情報応用のための量子ドットスピンシステムの性能が向上することを示している。
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