論文の概要: Coherent manipulation of an Andreev spin qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.06701v1
- Date: Sun, 17 Jan 2021 16:17:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 23:12:44.952651
- Title: Coherent manipulation of an Andreev spin qubit
- Title（参考訳）: アンドレフスピン量子ビットのコヒーレント操作
- Authors: M. Hays, V. Fatemi, D. Bouman, J. Cerrillo, S. Diamond, K. Serniak, T.
Connolly, P. Krogstrup, J. Nyg{\aa}rd, A. Levy Yeyati, A. Geresdi, M. H.
Devoret
- Abstract要約: 単ショット回路QEDリードアウトとスピンフリッピングラマン遷移を組み合わせたコヒーレントスピン操作を示す。
結果から、超電流型回路QED統合による新しいスピン量子ビットが導かれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Two promising architectures for solid-state quantum information processing
are electron spins in semiconductor quantum dots and the collective
electromagnetic modes of superconducting circuits. In some aspects, these two
platforms are dual to one another: superconducting qubits are more easily
coupled but are relatively large among quantum devices $(\sim\mathrm{mm})$,
while electrostatically-confined electron spins are spatially compact ($\sim
\mathrm{\mu m}$) but more complex to link. Here we combine beneficial aspects
of both platforms in the Andreev spin qubit: the spin degree of freedom of an
electronic quasiparticle trapped in the supercurrent-carrying Andreev levels of
a Josephson semiconductor nanowire. We demonstrate coherent spin manipulation
by combining single-shot circuit-QED readout and spin-flipping Raman
transitions, finding a spin-flip time $T_S = 17~\mathrm{\mu s}$ and a spin
coherence time $T_{2E}=52~\mathrm{ns}$. These results herald a new spin qubit
with supercurrent-based circuit-QED integration and further our understanding
and control of Andreev levels -- the parent states of Majorana zero modes -- in
semiconductor-superconductor heterostructures.
- Abstract（参考訳）: 固体量子情報処理のための2つの有望なアーキテクチャは、半導体量子ドット内の電子スピンと超伝導回路の集合電磁モードである。
超伝導量子ビットはより簡単に結合できるが、量子デバイスの間では比較的大きい$(\sim\mathrm{mm})$、静電的に濃縮された電子スピンは空間的にコンパクトである(\sim \mathrm{\mu m}$)が、より複雑な結合である。
ここでは、アンドレエフスピン量子ビットにおける両プラットフォームの有益な側面を組み合わせる:ジョセフソン半導体ナノワイヤの超電流輸送アンドレエフレベルに閉じ込められた電子準粒子の自由度。
単発回路qed読み出しとスピンフライングラマン遷移を組み合わせることでコヒーレントなスピン操作を示し,スピンフリップ時間 $t_s = 17~\mathrm{\mu s}$ とスピンコヒーレンス時間 $t_{2e}=52~\mathrm{ns}$ を求める。
これらの結果は、超電流ベースの回路qed統合と、半導体超導体ヘテロ構造におけるアンドレエフ準位(マヨラナゼロモードの親状態)の理解と制御に関する新たなスピン量子ビットを表わした。
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