論文の概要: A hole spin qubit in a fin field-effect transistor above 4 kelvin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.07369v2
• Date: Mon, 6 Feb 2023 16:32:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-08 08:42:55.430098
• Title: A hole spin qubit in a fin field-effect transistor above 4 kelvin
• Title（参考訳）: 4ケルビン上のフィン電界効果トランジスタにおけるホールスピン量子ビット
• Authors: Leon C. Camenzind, Simon Geyer, Andreas Fuhrer, Richard J. Warburton, Dominik M. Zumb\"uhl, Andreas V. Kuhlmann
• Abstract要約: シリコンFinFETは4K以上のスピン量子ビットをホスト可能であることを示す。 我々は,150MHzまでの周波数でホールスピンの高速電気制御,耐故障閾値での単一量子ゲート特性,87以上のラビ振動品質係数を実現した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The greatest challenge in quantum computing is achieving scalability. Classical computing previously faced a scalability issue, solved with silicon chips hosting billions of fin field-effect transistors (FinFETs). These FinFET devices are small enough for quantum applications: at low temperatures, an electron or hole trapped under the gate serves as a spin qubit. Such an approach potentially allows the quantum hardware and its classical control electronics to be integrated on the same chip. However, this requires qubit operation at temperatures above 1K, where the cooling overcomes heat dissipation. Here, we show that silicon FinFETs can host spin qubits operating above 4K. We achieve fast electrical control of hole spins with driving frequencies up to 150MHz, single-qubit gate fidelities at the fault-tolerance threshold, and a Rabi oscillation quality factor greater than 87. Our devices feature both industry compatibility and quality, and are fabricated in a flexible and agile way that should accelerate further development.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの最大の課題はスケーラビリティの実現である。 古典コンピューティングは、何十億ものフィンフィールド効果トランジスタ(FinFET)をホストするシリコンチップで解決されたスケーラビリティの問題に直面していた。 これらのフィンフェットデバイスは量子応用に十分小さい:低温では、ゲートの下に閉じ込められた電子または穴がスピン量子ビットとして働く。 このようなアプローチにより、量子ハードウェアとその古典的な制御エレクトロニクスを同じチップに統合することができる。 しかし、冷却は熱散逸を克服する1K以上の温度でキュービット演算を必要とする。 ここでは、シリコンFinFETが4K以上で動作するスピン量子ビットをホスト可能であることを示す。 我々は、最大150MHzの駆動周波数を有するホールスピンの高速電気制御、耐故障閾値での単一量子ゲート特性、87以上のラビ振動品質係数を実現する。 私たちのデバイスは、業界の互換性と品質の両方を特徴とし、さらなる開発を加速するフレキシブルでアジャイルな方法で構築されています。

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