論文の概要: Crosstalk analysis for single-qubit and two-qubit gates in spin qubit arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.10221v2
• Date: Fri, 3 Sep 2021 11:47:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-30 05:23:15.792502
• Title: Crosstalk analysis for single-qubit and two-qubit gates in spin qubit arrays
• Title（参考訳）: スピン量子ビットアレイにおける単一量子ビットゲートと2量子ビットゲートのクロストーク解析
• Authors: Irina Heinz, Guido Burkard
• Abstract要約: スピン量子ビットシステムのスケールアップには、高忠実度シングルキュービットと2キュービットゲートが必要である。 隣接量子ビット上で1量子ビットと2量子ビットの演算を行う場合、クロストークによって影響を受ける量子ビットの忠実度を解析する。
• 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: Scaling up spin qubit systems requires high-fidelity single-qubit and two-qubit gates. Gate fidelities exceeding $98\%$ were already demonstrated in silicon based single and double quantum dots, whereas for the realization of larger qubit arrays crosstalk effects on neighboring qubits must be taken into account. We analyze qubit fidelities impacted by crosstalk when performing single-qubit and two-qubit operations on neighbor qubits with a simple Heisenberg model. Furthermore we propose conditions for driving fields to robustly synchronize Rabi oscillations and avoid crosstalk effects. In our analysis we also consider next to nearest neighbor crosstalk and show that double synchronization leads to a restricted choice for the driving field strength, exchange interaction, and thus gate time. Considering realistic experimental conditions we propose a set of parameter values to perform a nearly crosstalk-free CNOT gate and so open up the pathway to scalable quantum computing devices.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットシステムのスケールアップには高忠実度単一量子ビットと2量子ビットゲートが必要である。 9,8\%を超えるゲート忠実度はシリコンベースの単一および二重量子ドットで既に実証されているが、隣接する量子ビットに対する大きな量子ビット配列のクロストーク効果は考慮する必要がある。 単一キュービットと2キュービットの演算を単純なハイゼンベルクモデルを用いて行う場合,クロストークによって影響を受けるキュービットのフィデルティを解析する。 さらに,ラビ振動をロバストに同期させ,クロストーク効果を回避するための駆動場条件を提案する。 解析では,隣り合うクロストークの隣について検討し,二重同期が駆動場強度,交換相互作用,ゲート時間に制限のある選択をもたらすことを示した。 現実的な実験条件を考慮し、ほぼクロストークのないCNOTゲートを実行するためのパラメータ値セットを提案し、スケーラブルな量子コンピューティングデバイスへの道を開く。

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