論文の概要: Parallel Gate Operations Fidelity in a Linear Array of Flip-Flop Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.12982v1
• Date: Mon, 25 Oct 2021 14:15:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 07:53:11.579959
• Title: Parallel Gate Operations Fidelity in a Linear Array of Flip-Flop Qubits
• Title（参考訳）: フリップフロップキュービットの線形配列における並列ゲート操作の忠実性
• Authors: Davide Rei, Elena Ferraro and Marco De Michielis
• Abstract要約: シリコンをベースとした量子コンピュータは、長期の普遍量子計算の候補として有望である。 Flip-flop qubit (Flip-flop qubit) はドナーベースのqubit (DQ) であり、量子ビット間の相互作用は数百ナノメートルまでの距離で達成できる。 本研究では,フリップフロップ量子ビットの線形配列を考慮し,量子ゲートシミュレーションに2つの1量子ビットと2つの2量子ビットゲートの同時適用による不要な相互量子ビット相互作用を含める。
• 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: Quantum computers based on silicon are promising candidates for long term universal quantum computation due to the long coherence times of electron and nuclear spin states. Furthermore, the continuous progress of micro- and nano- electronics, also related to the scaling of Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) systems, makes possible to control the displacement of single dopants thus suggesting their exploitation as qubit holders. Flip-flop qubit is a donor based qubit (DQ) where interactions between qubits are achievable for distance up to several hundred nanometers. In this work, a linear array of flip-flop qubits is considered and the unwanted mutual qubit interactions due to the simultaneous application of two one-qubit and two two-qubit gates are included in the quantum gate simulations. In particular, by studying the parallel execution of couples of one-qubit gates, namely Rz(-pi/2) and Rx(-pi/2), and of couples of two-qubit gate, i.e. \sqrt{iSWAP}, a safe inter-qubit distance is found where unwanted qubit interactions are negligible thus leading to parallel gates fidelity up to 99.9%.
• Abstract（参考訳）: シリコンに基づく量子コンピュータは、電子と核スピン状態の長いコヒーレンス時間のために、長期的な普遍量子計算の候補として有望である。 さらに、金属酸化物-半導体系(MOS)のスケーリングにも関係するマイクロ・ナノエレクトロニクスの継続的な進歩により、単一ドーパントの変位を制御でき、クビットホルダとしての利用が示唆される。 flip-flop qubitはドナーベースのqubit (dq) であり、数百ナノメートルまでの距離でキュービット間のインタラクションが実現可能である。 本研究では,フリップフロップ量子ビットの線形配列を考慮し,量子ゲートシミュレーションに2つの1量子ビットと2つの2量子ビットゲートの同時適用による不要な相互量子ビット相互作用を含める。 特に、Rz(-pi/2) と Rx(-pi/2) の対と2量子ゲートの対、すなわち \sqrt{iSWAP} の対の並列実行を研究することによって、望ましくない量子ビット相互作用が無視できる安全な量子ビット間距離が発見され、これにより平行ゲートの忠実度は99.9%に達する。

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