論文の概要: Protecting coherence from the environment via Stark many-body
localization in a Quantum-Dot Simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13354v2
- Date: Sat, 24 Sep 2022 15:20:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 06:39:54.824363
- Title: Protecting coherence from the environment via Stark many-body
localization in a Quantum-Dot Simulator
- Title（参考訳）: 量子ドットシミュレータにおけるスターク多体局在による環境からのコヒーレンス保護
- Authors: Subhajit Sarkar and Berislav Bu\v{c}a
- Abstract要約: 本研究では, 局所量子コヒーレントなダイナミックな$ell-$bitを誘導するために, 半導体量子ドットアレイに磁場勾配を実装できることを示す。
これらの$ell-$bitsは、モデルが多体ローカライズされる原因である。
電子-フォノン相互作用が絶対非局所的でない場合、これらの動的$ell-$bitとそれに対応する多体局在はフォノンを含む全てのノイズから十分に長期にわたって保護されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Semiconductor platforms are emerging as promising architecture for storing
and processing quantum information, e.g., in quantum dot spin qubits. However,
charge noise coming from interactions between the electrons is a major limiting
factor, along with the scalability towards a large number of qubits, for a
quantum computer. We show that a magnetic field gradient can be implemented in
a semiconductor quantum dot array to induce a local quantum coherent dynamical
$\ell-$bit exhibiting the potential to be used as logical qubits. These
dynamical $\ell-$bits are responsible for the model being many-body localized.
We show that these dynamical $\ell-$bits and the corresponding many-body
localization are protected from all noises, including phonons, for sufficiently
long times if electron-phonon interaction is not absolutely non-local. We
further show the implementation of thermalization-based self-correcting logical
gates. This thermalization based error-correction goes beyond the standard
paradigm of decoherence-free and noiseless subsystems. Our work thus opens a
new venue for passive quantum error correction in semiconductor-based quantum
computers.
- Abstract（参考訳）: 半導体プラットフォームは量子ドットスピン量子ビットなどの量子情報の保存と処理のための有望なアーキテクチャとして出現している。
しかし、電子間の相互作用から生じる電荷ノイズは量子コンピュータの大量の量子ビットへの拡張性とともに、大きな制限因子である。
半導体量子ドットアレイに磁場勾配を実装でき、局所的な量子コヒーレント力学系 $\ell-$bit を誘導し、論理量子ビットとして使われる可能性を示す。
これらの動的$\ell-$bitsは、モデルが多体ローカライズされる責任がある。
これらの動的$\ell-$bits と対応する多体局在は、電子-フォノン相互作用が絶対非局所的でない場合、フォノンを含む全てのノイズから十分に保護される。
さらに、熱化に基づく自己補正論理ゲートの実装について述べる。
この熱化に基づく誤差補正は、デコヒーレンスフリーおよびノイズレスサブシステムの標準パラダイムを超えている。
これにより、半導体ベースの量子コンピュータにおけるパッシブ量子誤差補正のための新たな会場が開かれる。
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