論文の概要: Fast and high-fidelity state preparation and measurement in
triple-quantum-dot spin qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09801v2
- Date: Fri, 28 Jan 2022 18:28:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 06:51:59.765815
- Title: Fast and high-fidelity state preparation and measurement in
triple-quantum-dot spin qubits
- Title（参考訳）: 3量子ドットスピン量子ビットにおける高速で高忠実な状態形成と測定
- Authors: Jacob Z. Blumoff, Andrew S. Pan, Tyler E. Keating, Reed W. Andrews,
David W. Barnes, Teresa L. Brecht, Edward T. Croke, Larken E. Euliss, Jacob
A. Fast, Clayton A. C. Jackson, Aaron M. Jones, Joseph Kerckhoff, Robert K.
Lanza, Kate Raach, Bryan J. Thomas, Roland Velunta, Aaron J. Weinstein,
Thaddeus D. Ladd, Kevin Eng, Matthew G. Borselli, Andrew T. Hunter, and
Matthew T. Rakher
- Abstract要約: 交換のみのSi/SiGe三量子ドット量子ビットにおける高速かつ高忠実な状態生成と測定を実証した。
我々は、2.5pm0.5times 10-3$の不完全性と、観察されたシングルキュービットランダム化ベンチマークエラーレート1.7times 10-3$を報告した。
- 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: We demonstrate rapid, high-fidelity state preparation and measurement in
exchange-only Si/SiGe triple-quantum-dot qubits. Fast measurement integration
($980$ ns) and initialization ($\approx 300$ ns) operations are performed with
all-electrical, baseband control. We emphasize a leakage-sensitive joint
initialization and measurement metric, developed in the context of
exchange-only qubits but applicable more broadly, and report an infidelity of
$2.5\pm0.5\times 10^{-3}$. This result is enabled by a high-valley-splitting
heterostructure, initialization at the 2-to-3 electron charge boundary, and
careful assessment and mitigation of $T_1$ during spin-to-charge conversion.
The ultimate fidelity is limited by a number of comparably-important factors,
and we identify clear paths towards further improved fidelity and speed. Along
with an observed single-qubit randomized benchmarking error rate of $1.7\times
10^{-3}$, this work demonstrates initialization, control, and measurement of
Si/SiGe triple-dot qubits at fidelities and durations which are promising for
scalable quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 交換専用si/sigeトリプル量子ドット量子ビットにおける高速で高忠実な状態形成と測定を示す。
高速測定統合(980$ ns)と初期化(300$ ns)の操作は、全電気的、ベースバンド制御で実行される。
我々は,交換専用量子ビットの文脈で開発された漏洩感度結合初期化および測定基準を強調し,2.5 pm0.5\times 10^{-3}$の不忠実さを報告する。
この結果は、2-to-3電子電荷境界における初期化とスピン・ツー・チャージ変換におけるT_1$の慎重な評価と緩和によって実現される。
最終的な忠実度は,多くの重要な要因によって制限され,さらに改善された忠実度と速度への明確な道筋が特定される。
観測されたシングルキュービットランダム化ベンチマークエラーレートが1.7\times 10^{-3}$と並んで、スケーラブルな量子情報処理を約束する忠実度と持続時間におけるSi/SiGe三重ドット量子ビットの初期化、制御、測定を示す。
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