論文の概要: A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.13755v4
• Date: Wed, 7 Apr 2021 13:45:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 20:37:55.456295
• Title: A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge
• Title（参考訳）: 平面geにおける一重項三重項スピン量子ビット
• Authors: Daniel Jirovec, Andrea Hofmann, Andrea Ballabio, Philipp M. Mutter, Giulio Tavani, Marc Botifoll, Alessandro Crippa, Josip Kukucka, Oliver Sagi, Frederico Martins, Jaime Saez-Mollejo, Ivan Prieto, Maksim Borovkov, Jordi Arbiol, Daniel Chrastina, Giovanni Isella, Georgios Katsaros
• Abstract要約: GroupIVホールスピン量子ビットは、操作の容易さとSi技術との互換性のため、関心の焦点に移行している。 平面Geの面外孔g-要素を利用して,Alの臨界場である10mT以下の磁場で作動するホールスピン量子ビットを実演する。 その結果,Geホール一重項量子ビットは最先端のGaAsおよびSi一重項量子ビットと競合していることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.24757332810004
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin qubits are considered to be among the most promising candidates for building a quantum processor. GroupIV hole spin qubits have moved into the focus of interest due to the ease of operation and compatibility with Si technology. In addition, Ge offers the option for monolithic superconductor-semiconductor integration. Here we demonstrate a hole spin qubit operating at fields below 10 mT, the critical field of Al, by exploiting the large out-of-plane hole g-factors in planar Ge and by encoding the qubit into the singlet-triplet states of a double quantum dot. We observe electrically controlled g-factor-difference-driven and exchange-driven rotations with tunable frequencies exceeding 100 MHz and dephasing times of 1 $\mu$s which we extend beyond 150 $\mu$s with echo techniques. These results demonstrate that Ge hole singlet-triplet qubits are competing with state-of-the art GaAs and Si singlet-triplet qubits. In addition, their rotation frequencies and coherence are on par with Ge single spin qubits, but they can be operated at much lower fields underlining their potential for on chip integration with superconducting technologies.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットは量子プロセッサを構築する上で最も有望な候補であると考えられている。 GroupIVホールスピン量子ビットは、操作の容易さとSi技術との互換性のため、関心の焦点に移行している。 さらに、Geはモノリシック超伝導体-半導体統合の選択肢を提供する。 ここでは、Alの臨界体である10mT以下のフィールドで作動するホールスピン量子ビットを、平面Geにおける大きな外界の孔g-要素を利用して、量子ドットのシングルトリップ状態に量子ビットを符号化することによって示す。 電気的に制御されたg因子拡散駆動と交換駆動の回転を100mhzを超える周波数で観測し、エコー技術で150ドルを超える1ドルを強調する。 これらの結果は、ge hole singlet-triplet qubitsが最先端の gaas と si singlet-triplet qubits と競合することを示している。 さらに、回転周波数とコヒーレンスはgeのシングルスピン量子ビットと同等であるが、超伝導技術とのチップ統合の可能性を示す非常に低い領域で操作することができる。

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