論文の概要: Conveyor-mode single-electron shuttling in Si/SiGe for a scalable quantum computing architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00879v1
• Date: Mon, 2 Aug 2021 13:26:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 03:22:05.788438
• Title: Conveyor-mode single-electron shuttling in Si/SiGe for a scalable quantum computing architecture
• Title（参考訳）: スケーラブル量子コンピューティングアーキテクチャのためのsi/sigeのコンベアモード単一電子シャットリング
• Authors: Inga Seidler, Tom Struck, Ran Xue, Niels Focke, Stefan Trellenkamp, Hendrik Bluhm and Lars R. Schreiber
• Abstract要約: Si/SiGe量子ドットに閉じ込められた単一電子によって定義される小さなスピン量子レジスタが正常に動作する。 レジスタ間で電子を運ぶ量子ビットをシャットダウンすることは、高忠実なコヒーレントリンクにとって自然な選択である。 我々のプリンシプルの証明は、静電気的に定義された420nmのSi/SiGe量子チャネルにおける伝播波電位による単一電子のシャットリングを示す。
• 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: Small spin-qubit registers defined by single electrons confined in Si/SiGe quantum dots operate successfully and connecting these would permit scalable quantum computation. Shuttling the qubit carrying electrons between registers is a natural choice for high-fidelity coherent links provided the overhead of control signals stays moderate. Our proof-of-principle demonstrates shuttling of a single electron by a propagating wave-potential in an electrostatically defined 420 nm long Si/SiGe quantum-channel. This conveyor-mode shuttling approach requires independent from its length only four sinusoidal control signals. We discuss the tuning of the signal parameters, detect the smoothness of the electron motion enabling the mapping of potential disorder and observe a high single-electron shuttling fidelity of $99.42\pm0.02\,\%$ including a reversal of direction. Our shuttling device can be readily embedded in industrial fabrication of Si/SiGe qubit chips and paves the way to solving the signal-fanout problem for a fully scalable semiconductor quantum-computing architecture.
• Abstract（参考訳）: Si/SiGe量子ドットに閉じ込められた単一電子で定義された小さなスピン量子ビットレジスタは正常に動作し、これらを接続することでスケーラブルな量子計算が可能となる。 レジスタ間で電子を運ぶ量子ビットをシャットダウンすることは、制御信号のオーバーヘッドが適度である場合、高忠実なコヒーレントリンクにとって自然な選択である。 この原理証明は、静電的に定義された420nmのsi/sige量子チャネルにおける伝播波電位による単一電子の遮断を示す。 このコンベアモードシャットリングアプローチは、その長さから独立して4つの正弦波制御信号のみを必要とする。 信号パラメータのチューニング、潜在的な障害のマッピングを可能にする電子運動の滑らかさの検出、および方向の反転を含む99.42\pm0.02\,\%$の高い単一電子遮断忠実度を観測する。 このシャットリングデバイスはsi/sige量子ビットチップの工業的製造に容易に組み込むことができ、完全にスケーラブルな半導体量子コンピューティングアーキテクチャの信号ファンアウト問題を解決する方法を模索している。

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