論文の概要: Two-qubit sweet spots for capacitively coupled exchange-only spin qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.15681v4
- Date: Mon, 23 Aug 2021 02:44:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 06:10:04.099874
- Title: Two-qubit sweet spots for capacitively coupled exchange-only spin qubits
- Title（参考訳）: 容量結合交換専用スピン量子ビットに対する2量子スイーツスポット
- Authors: MengKe Feng, Lin Htoo Zaw, Teck Seng Koh
- Abstract要約: S = 1/2$, $S_z = -1/2$ decoherence-free subspace -- exchange-only (EO) spin qubits で符号化された2つの三重量子ドットスピン量子ビット間の容量結合について検討する。
我々はCPHASEおよびCNOTゲートの正確なゲート配列を報告し、容量結合型EO量子ビットのパラメータ空間に複数の2量子スイーツスポット(2QSS)が存在することを理論的に証明した。
- 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 implementation of high fidelity two-qubit gates is a bottleneck in the
progress towards universal quantum computation in semiconductor quantum dot
qubits. We study capacitive coupling between two triple quantum dot spin qubits
encoded in the $S = 1/2$, $S_z = -1/2$ decoherence-free subspace -- the
exchange-only (EO) spin qubits. We report exact gate sequences for CPHASE and
CNOT gates, and demonstrate theoretically, the existence of multiple two-qubit
sweet spots (2QSS) in the parameter space of capacitively coupled EO qubits.
Gate operations have the advantage of being all-electrical, but charge noise
that couple to electrical parameters of the qubits cause decoherence. Assuming
noise with a 1/f spectrum, two-qubit gate fidelities and times are calculated,
which provide useful information on the noise threshold necessary for
fault-tolerance. We study two-qubit gates at single and multiple parameter
2QSS. In particular, for two existing EO implementations -- the resonant
exchange (RX) and the always-on exchange-only (AEON) qubits -- we compare
two-qubit gate fidelities and times at positions in parameter space where the
2QSS are simultaneously single-qubit sweet spots (1QSS) for the RX and AEON.
These results provide a potential route to the realization of high fidelity
quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 高忠実度2量子ビットゲートの実装は、半導体量子ドット量子ビットにおける普遍量子計算への進展のボトルネックである。
S = 1/2$, $S_z = -1/2$ decoherence-free subspace -- exchange-only (EO) spin qubits で符号化された2つの三重量子ドットスピン量子ビット間の容量結合を研究する。
CPHASEおよびCNOTゲートの正確なゲート配列を報告し、容量結合型EO量子ビットのパラメータ空間に複数の2QSSが存在することを理論的に示す。
ゲート操作は全電気的という利点があるが、クビットの電気的パラメータと結合する電荷ノイズはデコヒーレンスを引き起こす。
1/fスペクトルのノイズを仮定し、2量子ビットのゲートフィデリティと時間を計算することにより、フォールトトレランスに必要なノイズ閾値の有用な情報を提供する。
単一パラメータと複数パラメータの2QSSで2量子ゲートを探索する。
特に、共振器交換(RX)と常オン交換専用(AEON)量子ビット(AEON)の2つの既存のEO実装において、2QSSがRXとAEONの単一キュービットスイートスポット(1QSS)であるパラメータ空間における2量子ゲートの忠実度と位置の時間を比較する。
これらの結果は、高忠実性量子計算の実現に潜在的経路を与える。
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