論文の概要: Fully tunable longitudinal spin-photon interactions in Si and Ge quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.17163v1
• Date: Thu, 31 Mar 2022 16:36:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 04:51:47.532319
• Title: Fully tunable longitudinal spin-photon interactions in Si and Ge quantum dots
• Title（参考訳）: siおよびge量子ドットにおける完全波長可変スピン-光子相互作用
• Authors: Stefano Bosco, Pasquale Scarlino, Jelena Klinovaja, Daniel Loss
• Abstract要約: 我々は、最先端のホールスピン量子ビットにおいて、大きな縦方向の相互作用が自然に現れることを示す。 本稿では,これらの相互作用を計測し,高速かつ高忠実な2ビットエンタングゲートを実装するための現実的なプロトコルを提案する。
• 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: Spin qubits in silicon and germanium quantum dots are promising platforms for quantum computing, but entangling spin qubits over micrometer distances remains a critical challenge. Current prototypical architectures maximize transversal interactions between qubits and microwave resonators, where the spin state is flipped by nearly resonant photons. However, these interactions cause back-action on the qubit, that yield unavoidable residual qubit-qubit couplings and significantly affect the gate fidelity. Strikingly, residual couplings vanish when spin-photon interactions are longitudinal and photons couple to the phase of the qubit. We show that large longitudinal interactions emerge naturally in state-of-the-art hole spin qubits. These interactions are fully tunable and can be parametrically modulated by external oscillating electric fields. We propose realistic protocols to measure these interactions and to implement fast and high-fidelity two-qubit entangling gates. These protocols work also at high temperatures, paving the way towards the implementation of large-scale quantum processors.
• Abstract（参考訳）: シリコンとゲルマニウム量子ドットのスピン量子ビットは量子コンピューティングのプラットフォームとして有望だが、マイクロメートル距離でスピン量子ビットを絡めることは依然として重要な課題である。 現在の原型アーキテクチャは、ほとんど共鳴光子によってスピン状態が反転する量子ビットとマイクロ波共振器の間の超越相互作用を最大化する。 しかし、これらの相互作用はクビット上のバックアクションを引き起こし、避けられない残留クビット-クビット結合を生じさせ、ゲートの忠実性に大きな影響を及ぼす。 厳密には、スピン-光子相互作用が長手であり、光子が量子ビットの位相にカップリングするとき、残留結合は消滅する。 我々は,最先端のホールスピン量子ビットにおいて,大きな縦方向相互作用が自然に現れることを示す。 これらの相互作用は完全に調整可能であり、外部振動電場によってパラメトリックに変調することができる。 本稿では,これらの相互作用を計測し,高速かつ高忠実な2ビットエンタングゲートを実装するための現実的なプロトコルを提案する。 これらのプロトコルは高温でも動作し、大規模量子プロセッサの実装への道を開く。

関連論文リスト

• Spectral signature of high-order photon processes mediated by Cooper-pair pairing [0.0]
  超伝導回路は、位相変動が単体よりも小さい状態において、ほぼ独占的に動作している。 超伝導回路は、位相変動が単体よりも小さい状態において、ほぼ独占的に動作している。 この研究は、多光子量子論理から高相関のマイクロ波放射の研究まで、マイクロ波量子光学における高次光子相互作用の新しい状態を探究する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-22T21:29:25Z)
• Two-qubit logic between distant spins in silicon [0.5561396798949833]
  本研究では、超伝導共振器を用いて、2つの半導体スピン量子ビット間250$mu$mのコヒーレント相互作用を促進する。 結果は、チップ上のスピンキュービットモジュールのスケーラブルなネットワークを約束する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-25T17:37:03Z)
• Dual epitaxial telecom spin-photon interfaces with correlated long-lived coherence [0.0]
  3価のエルビウムドーパントは、テレコムCバンドの放出によって魅力的な候補となり、4fの殻内スピン光学遷移を遮蔽した。 我々は、ウェハスケールボトムアップ合成により、エピタキシャル薄膜プラットフォームにおける双対エルビウム・テレコムスピン光子界面を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-11T01:40:04Z)
• Methods for transverse and longitudinal spin-photon coupling in silicon quantum dots with intrinsic spin-orbit effect [0.32301042014102566]
  本稿では,横方向と縦方向のスピン光子結合の理論について検討する。 本稿では,SiMOS量子ビットの軌道退化に起因する固有スピン軌道相互作用を用いた結合法を提案する。 また, クビット上の交流変調により駆動される長手結合の実現可能性についても検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-24T08:04:28Z)
• Bound state of distant photons in waveguide quantum electrodynamics [137.6408511310322]
  遠い粒子間の量子相関は、量子力学の誕生以来謎のままである。 箱の中の2つの相互作用する粒子の最も単純な1次元のセットアップにおいて、新しい種類の有界量子状態を予測する。 このような状態は導波路量子電磁力学プラットフォームで実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-17T09:27:02Z)
• Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
  量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。 トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。 我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z)
• Formation of robust bound states of interacting microwave photons [148.37607455646454]
  相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。 我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。 マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-10T17:52:29Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Hole spin qubits in thin curved quantum wells [0.0]
  Hole spin qubitsはスケーラブルな量子コンピュータのための最前線のプラットフォームである。 これまでで最も速いスピン量子ビットは、閉じ込め方向の長い量子ドットで定義される。 これらの系では、量子ビットの寿命は電荷ノイズによって強く制限される。 我々は、平面CMOS技術と互換性のある、異なるスケーラブルな量子ビット設計を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-18T08:34:38Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Qubit-photon bound states in topological waveguides with long-range hoppings [62.997667081978825]
  フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタは、クビット光子境界状態の出現につながる。 異なる位相におけるバルクモードとエミッタが重なり合うとき, クビット光子境界状態の特徴について検討した。 異なる位相相に現れるエッジモードに対するエミッタの結合について考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-26T10:57:21Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。