論文の概要: A silicon singlet-triplet qubit driven by spin-valley coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.12068v2
• Date: Thu, 11 Nov 2021 20:35:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 01:14:11.141233
• Title: A silicon singlet-triplet qubit driven by spin-valley coupling
• Title（参考訳）: スピンバルブカップリングによるシリコン一重項量子ビット
• Authors: Ryan M. Jock, N. Tobias Jacobson, Martin Rudolph, Daniel R. Ward, Malcolm S. Carroll, and Dwight R. Luhman
• Abstract要約: 我々は200MHzを超える周波数で量子ビットの進化を駆動できる新しいシングルトリップキュービット動作モードを実証する。 このアプローチは、高速制御を電気的にオン/オフする手段を提供すると同時に、高い論理ゲート性と長い量子ビットのデフォーカス時間を提供する。
• 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: Spin-orbit effects, inherent to electrons confined in quantum dots at a silicon heterointerface, provide a means to control electron spin qubits without the added complexity of on-chip, nanofabricated micromagnets or nearby coplanar striplines. Here, we demonstrate a novel singlet-triplet qubit operating mode that can drive qubit evolution at frequencies in excess of 200 MHz. This approach offers a means to electrically turn on and off fast control, while providing high logic gate orthogonality and long qubit dephasing times. We utilize this operational mode for dynamical decoupling experiments to probe the charge noise power spectrum in a silicon metal-oxide-semiconductor double quantum dot. In addition, we assess qubit frequency drift over longer timescales to capture low-frequency noise. We present the charge noise power spectral density up to 3 MHz, which exhibits a $1/f^{\alpha}$ dependence consistent with $\alpha \sim 0.7$, over 9 orders of magnitude in noise frequency.
• Abstract（参考訳）: シリコンヘテロ界面の量子ドットに閉じ込められた電子に固有のスピン軌道効果は、オンチップ、ナノファブリックマイクロマグネットまたは近くのコプラナーストリップラインの複雑さを増すことなく電子スピン量子ビットを制御する手段を提供する。 ここでは200MHzを超える周波数で量子ビットの進化を駆動できる新しいシングルトリップキュービット動作モードを示す。 このアプローチは、高速制御を電気的にオン/オフする手段を提供し、高い論理ゲート直交性と長い量子ビット遅延時間を提供する。 この動作モードを動的デカップリング実験に活用し、シリコン-酸化物-半導体二重量子ドットの帯電ノイズパワースペクトルを調べる。 さらに,低周波ノイズを捉えるために,より長い時間スケールで量子ビット周波数のドリフトを評価する。 最大3mhzまでの帯電ノイズパワースペクトル密度を示し、ノイズ周波数の9桁以上の$\alpha \sim 0.7$と一致する1/f^{\alpha}$依存性を示す。

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