論文の概要: Quantum Dots / Spin Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.04261v1
• Date: Fri, 8 Apr 2022 19:21:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 21:07:56.392922
• Title: Quantum Dots / Spin Qubits
• Title（参考訳）: 量子ドット/スピン量子ビット
• Authors: Shannon Harvey
• Abstract要約: 半導体量子ドットにおけるスピン量子ビットは、量子コンピュータを構築するために、固体量子ビットの顕著なファミリーを表す。 最も単純なスピン量子ビットは、量子ドットに位置する単一の電子スピンである。 スピン量子ビットは半導体環境のために複雑な効果を経験する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin qubits in semiconductor quantum dots represent a prominent family of solid-state qubits in the effort to build a quantum computer. They are formed when electrons or holes are confined in a static potential well in a semiconductor, giving them a quantized energy spectrum. The simplest spin qubit is a single electron spin located in a quantum dot, but many additional varieties have been developed, some containing multiple spins in multiple quantum dots, each of which has different benefits and drawbacks. While these spins act as simple quantum systems in many ways, they also experience complex effects due to their semiconductor environment. They can be controlled by both magnetic and electric fields depending on their configuration and are therefore dephased by magnetic and electric field noise, with different types of spin qubits having different control mechanisms and noise susceptibilities. While initial experiments were primarily performed in gallium arsenide (GaAs) based materials, silicon qubits have developed substantially and research on qubits in metal-oxide-semiconductor (Si-MOS), silicon/silicon germanium (Si/SiGe) heterostructures, and donors in silicon is also being pursued. An increasing number of spin qubit varieties have attained error rates that are low enough to be compatible with quantum error correction for single-qubit gates and two-qubit gates have been performed in several with success rates, or fidelities, of 90-95%.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットのスピン量子ビットは、量子コンピュータを構築するための著名な固体量子ビット群を表している。 電子や穴が半導体の静電位に閉じ込められたときに形成され、量子化されたエネルギースペクトルを与える。 最も単純なスピン量子ビットは量子ドットにある単一の電子スピンであるが、多くの派生型が開発されており、いくつかは複数の量子ドットに複数のスピンを含み、それぞれ異なる利点と欠点がある。 これらのスピンは様々な点で単純な量子系として作用するが、半導体環境による複雑な効果も経験する。 それらはその構成によって磁場と電場の両方で制御でき、それゆえ磁場と電場ノイズによって脱相され、異なる種類のスピン量子ビットは異なる制御機構とノイズ感受性を持つ。 最初の実験は主にヒ化ガリウム(GaAs)基材料で行われたが、シリコンクビットは実質的に発展し、金属酸化物-半導体(Si-MOS)、シリコン/シリコンゲルマニウム(Si/SiGe)ヘテロ構造におけるクビットの研究も進められている。 単一量子ビットゲートの量子誤差補正と互換性の低い誤り率を達成するスピン量子ビット多様体の数が増えており、2量子ビットゲートは90-95%の成功率で実行されている。

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