論文の概要: Spin-Valley Qubit Dynamics In Exchange Coupled Silicon Quantum Dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.01391v1
• Date: Wed, 2 Jun 2021 18:00:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 01:13:17.587317
• Title: Spin-Valley Qubit Dynamics In Exchange Coupled Silicon Quantum Dots
• Title（参考訳）: 交換結合シリコン量子ドットにおけるスピンバルブ量子ダイナミクス
• Authors: Donovan Buterakos and Sankar Das Sarma
• Abstract要約: シリコンバレーの州は、シリコン量子ドットで量子情報技術を実現するための重要な障害である。 我々は、交換結合された量子ドットの力学と、バレー自由度の研究に摂動論的分析アプローチを用いる。
• 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: The presence of valley states is a significant obstacle to realizing quantum information technologies in Silicon quantum dots, as leakage into alternate valley states can introduce errors into the computation. We use a perturbative analytical approach to study the dynamics of exchange-coupled quantum dots with valley degrees of freedom. We show that if the valley splitting is large and electrons are not properly initialized to valley eigenstates, then time evolution of the system will lead to spin-valley entanglement. Spin-valley entanglement will also occur if the valley splitting is small and electrons are not initialized to the same valley state. Additionally, we show that for small valley splitting, spin-valley entanglement does not affect measurement probabilities of two-qubit systems; however, systems with more qubits will be affected. This means that two-qubit gate fidelities measured in two-qubit systems may miss the effects of valley degrees of freedom. Our work shows how the existence of valleys may adversely affect multiqubit fidelities even when the system temperature is very low.
• Abstract（参考訳）: バレー状態の存在は、シリコン量子ドットにおける量子情報技術を実現するための重要な障害である。 我々は,バレー自由度を持つ交換結合量子ドットのダイナミクスを研究するために摂動解析手法を用いる。 谷の分裂が大きく、電子が適切に谷の固有状態に初期化されない場合、系の時間進化はスピン・バレーの絡み合いを引き起こす。 スピンバレーの絡み合いは、谷の分裂が小さく、電子が同じ谷の状態に初期化されない場合にも起こる。 さらに,小谷分割の場合,スピンバルブの絡み合いは2量子ビット系の測定確率には影響しないが,より多くの量子ビットを持つ系が影響を受ける。 つまり、2量子ビットシステムで測定された2量子ビットゲートのフィデリティは、バレー自由度の影響を見逃す可能性がある。 我々の研究は、システム温度が非常に低い場合でも、谷の存在がマルチビットの忠実度に悪影響を及ぼすことを示した。

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