論文の概要: Variability and Fidelity Limits of Silicon Quantum Gates Due to Random
Interface Charge Traps
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.05486v1
- Date: Wed, 11 Nov 2020 00:47:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 11:59:30.803777
- Title: Variability and Fidelity Limits of Silicon Quantum Gates Due to Random
Interface Charge Traps
- Title（参考訳）: ランダム界面電荷トラップによるシリコン量子ゲートの可変性と忠実度限界
- Authors: Tong Wu and Jing Guo
- Abstract要約: シリコン量子ゲートにおけるランダムな界面電荷トラップの効果をモデル化するための顕微鏡シミュレーション法を開発した。
その結果、ランダムな電荷トラップによる可変性考慮の重要性と、シリコンベースの量子コンピューティングにおける忠実性向上の可能性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.48902580036829
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Silicon offers an attractive material platform for hardware realization of
quantum computing. In this study, a microscopic stochastic simulation method is
developed to model the effect of random interface charge traps in silicon
metal-oxide-semiconductor (MOS) quantum gates. The statistical results show
that by using a fast two-qubit gate in isotopically purified silicon, the
two-qubit silicon-based quantum gates have the fidelity >98% with a probability
of 75% for the state-of-the-art MOS interface quality. By using a composite
gate pulse, the fidelity can be further improved to >99.5% with the 75%
probability. The variations between the quantum gate devices, however, are
largely due to the small number of traps per device. The results highlight the
importance of variability consideration due to random charge traps and
potential to improve fidelity in silicon-based quantum computing.
- Abstract（参考訳）: Siliconは、量子コンピューティングのハードウェア実現のための魅力的なマテリアルプラットフォームを提供する。
本研究では, シリコン金属酸化物半導体(MOS)量子ゲートにおけるランダム界面電荷トラップの効果をモデル化するために, 微視的確率シミュレーション法を開発した。
統計的結果は, 異方的に精製されたシリコンに高速な2量子ゲートを用いることで, 2量子ビット系量子ゲートの忠実度は98%, 最先端のMOS界面品質は75%であった。
複合ゲートパルスを用いることで、75%の確率で忠実度をさらに99.5%以上向上させることができる。
しかし、量子ゲートデバイス間のばらつきは、主にデバイス毎のトラップの数が少ないためである。
その結果、ランダムな電荷トラップによる可変性考慮の重要性と、シリコンベースの量子コンピューティングにおける忠実性向上の可能性を強調した。
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