論文の概要: Coherent spin-spin coupling mediated by virtual microwave photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01206v2
• Date: Thu, 12 May 2022 13:45:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 02:54:02.017352
• Title: Coherent spin-spin coupling mediated by virtual microwave photons
• Title（参考訳）: 仮想マイクロ波光子を介するコヒーレントスピン-スピンカップリング
• Authors: Patrick Harvey-Collard, Jurgen Dijkema, Guoji Zheng, Amir Sammak, Giordano Scappucci, and Lieven M. K. Vandersypen
• Abstract要約: 電子スピン2本のコヒーレントカップリングを仮想マイクロ波光子を用いて遠距離に報告する。 実際の光子を持たないスピンスピンカップリングは、スピン量子ビットとチップ上のスピン量子ビットのスケーラブルネットワークの間の長距離2量子ゲートにとって不可欠である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report the coherent coupling of two electron spins at a distance via virtual microwave photons. Each spin is trapped in a silicon double quantum dot at either end of a superconducting resonator, achieving spin-photon couplings up to around $g_s/2\pi = 40 \ \text{MHz}$. As the two spins are brought into resonance with each other, but detuned from the photons, an avoided crossing larger than the spin linewidths is observed with an exchange splitting around $2J/2\pi = 20 \ \text{MHz}$. In addition, photon-number states are resolved from the shift $2\chi_s/2\pi = -13 \ \text{MHz}$ that they induce on the spin frequency. These observations demonstrate that we reach the strong dispersive regime of circuit quantum electrodynamics with spins. Achieving spin-spin coupling without real photons is essential to long-range two-qubit gates between spin qubits and scalable networks of spin qubits on a chip.
• Abstract（参考訳）: 仮想マイクロ波光子による2つの電子スピンのコヒーレント結合について報告する。 各スピンは超伝導共振器の両端のシリコン二重量子ドットに閉じ込められ、約$g_s/2\pi = 40 \text{MHz}$までスピン光子結合を達成する。 2つのスピンは互いに共鳴するが、光子から切り離されたため、2J/2\pi = 20 \text{MHz}$の交換でスピン線幅よりも大きい回避された交差が観測される。 さらに、光子数状態はシフト2.\chi_s/2\pi = -13 \text{MHz}$からスピン周波数で誘導される。 これらの観測により、スピンを持つ回路量子力学の強い分散状態に達することが示されている。 実際の光子を持たないスピンスピンカップリングは、スピン量子ビットとチップ上のスピン量子ビットのスケーラブルネットワークの間の長距離2量子ゲートにとって不可欠である。

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