論文の概要: Coupling two charge qubits via a superconducting resonator operating in the resonant and dispersive regimes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14129v2
• Date: Mon, 12 Sep 2022 15:04:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 01:57:50.628313
• Title: Coupling two charge qubits via a superconducting resonator operating in the resonant and dispersive regimes
• Title（参考訳）: 共振系および分散系で動作する超伝導共振器による2電荷量子ビットの結合
• Authors: Chengxian Zhang, Guo Xuan Chan, Xin Wang, Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 本稿では,三重量子ドット系に閉じ込められた電子によって形成される新しい電荷量子ビットについて述べる。 本稿では、電荷量子ビットと超伝導共振器との間の長距離双極子結合の形式を示す。 iSWAPゲートの忠実度は実験で典型的なノイズレベルに対して99%以上の忠実度に達することが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.526775342940154
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A key challenge for semiconductor quantum-dot charge qubits is the realization of long-range qubit coupling and performing high-fidelity gates based on it. Here, we describe a new type of charge qubit formed by an electron confined in a triple-quantum-dot system, enabling single and two-qubit gates working in the dipolar and quadrupolar detuning sweet spots. We further present the form for the long-range dipolar coupling between the charge qubit and the superconducting resonator. Based on the hybrid system composed of the qubits and the resonator, we present two types of entangling gates: the dynamical iSWAP gate and holonomic entangling gate, which are operating in the dispersive and resonant regimes, respectively. We find that the fidelity for the iSWAP gate can reach fidelity higher than 99\% for the noise level typical in experiments. Meanwhile, the fidelity for the holonomic gate can surpass 98\% if the anharmonicity in the resonator is large enough. Our proposal offers an alternative useful way to build up high-fidelity quantum computation for charge qubits in semiconductor quantum dot.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドット電荷量子ビットの重要な課題は、長距離量子ビット結合の実現とそれに基づく高忠実度ゲートの実現である。 ここでは、三量子ドット系に閉じ込められた電子によって形成される新しいタイプの電荷量子ビットについて述べる。 さらに、電荷量子ビットと超伝導共振器との間の長距離双極子結合の形式を示す。 量子ビットと共振器を組み合わせたハイブリッドシステムを用いて, 分散系と共振系でそれぞれ動作している動的iSWAPゲートとホロノミックエンタングゲートの2種類のエンタングゲートを示す。 iSWAPゲートの忠実度は実験で典型的なノイズレベルに対して99\%以上の忠実度に達することが判明した。 一方、ホロノミックゲートの忠実度は、共振器のアンハーモニック性が十分大きい場合には98\%を超える。 本提案は,半導体量子ドット内の電荷量子ビットに対する高忠実度量子計算を構築するための代替手段を提供する。

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