論文の概要: Single electrons on solid neon as a solid-state qubit platform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.10326v3
- Date: Sun, 27 Feb 2022 18:18:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-26 08:06:16.816499
- Title: Single electrons on solid neon as a solid-state qubit platform
- Title（参考訳）: 固体量子ビットプラットフォームとしての固体ネオン上の単一電子
- Authors: Xianjing Zhou, Gerwin Koolstra, Xufeng Zhang, Ge Yang, Xu Han, Brennan
Dizdar, Xinhao Li, Divan Ralu, Wei Guo, Kater W. Murch, David I. Schuster,
Dafei Jin
- Abstract要約: 新しいqubitプラットフォームは、長いコヒーレンス、高速な操作、大規模なスケーラビリティを具現化している。
電子-オン-ソリッド・ネオン量子ビットは、既に電荷量子ビットとして技術の状態の近くで機能している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.980660117562438
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Progress toward the realization of quantum computers requires persistent
advances in their constituent building blocks - qubits. Novel qubit platforms
that simultaneously embody long coherence, fast operation, and large
scalability offer compelling advantages in the construction of quantum
computers and many other quantum information systems. Electrons, ubiquitous
elementary particles of nonzero charge, spin, and mass, have commonly been
perceived as paradigmatic local quantum information carriers. Despite superior
controllability and configurability, their practical performance as qubits via
either motional or spin states depends critically on their material
environment. Here we report our experimental realization of a new qubit
platform based upon isolated single electrons trapped on an ultraclean solid
neon surface in vacuum. By integrating an electron trap in a circuit quantum
electrodynamics architecture, we achieve strong coupling between the motional
states of a single electron and a single microwave photon in an on-chip
superconducting resonator. Qubit gate operations and dispersive readout are
implemented to measure the energy relaxation time $T_1$ of $15~\mu$s and phase
coherence time $T_2$ over $200~$ns. These results indicate that the
electron-on-solid-neon qubit already performs near the state of the art as a
charge qubit.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの実現に向けた進歩は、その構成的構成要素である量子ビットにおいて永続的な進歩を必要とする。
長いコヒーレンス、高速な演算、大規模スケーラビリティを同時に具現化する新しい量子ビットプラットフォームは、量子コンピュータやその他の多くの量子情報システムの構築において魅力的な利点をもたらす。
非ゼロ電荷、スピン、質量のユビキタス素粒子である電子は、一般的にパラダイム的局所量子情報キャリアとして認識されている。
制御性と構成性は優れているが、運動状態またはスピン状態による量子ビットとしての実用性能は物質環境に依存する。
本稿では,真空中の超クリーンな固体ネオン表面に閉じ込められた孤立した単一電子に基づく新しい量子ビットプラットフォームを実験的に実現する。
回路量子電磁力学構造に電子トラップを組み込むことにより、オンチップ超電導共振器内の単一電子と単一マイクロ波光子の運動状態との間に強い結合を実現する。
qubitゲート操作と分散読み取りは、エネルギー緩和時間$t_1$($15〜$mu$s)と位相コヒーレンス時間$t_2$($200〜$ns)を測定するために実装される。
これらの結果は、電子オンソリッド・ネオン量子ビットが既に電荷量子ビットとして術の近辺で機能していることを示している。
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