論文の概要: The remarkable prospect for quantum-dot-coupled tin qubits in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06285v1
• Date: Mon, 13 Jun 2022 16:16:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 12:38:27.472339
• Title: The remarkable prospect for quantum-dot-coupled tin qubits in silicon
• Title（参考訳）: シリコン中の量子ドット結合スズ量子ビットの目覚ましい展望
• Authors: Wayne M. Witzel and Jesse J. Lutz and Dwight R. Luhman
• Abstract要約: Tinはシリコンと等電子性であるため、電子はSn原子から別の原子へ簡単に移動し、量子情報を伝播することができる。 超微細誘導型電気核制御相ゲート動作は、電荷/電圧ノイズに対して非常に耐性があると予測される。
• 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-$\frac{1}{2}$ $^{119}$Sn nuclei in a silicon semiconductor could make excellent qubits. Nuclear spins in silicon are known to have long coherence times. Tin is isoelectronic with silicon, so we expect electrons can easily shuttle from one Sn atom to another to propagate quantum information via a hyperfine interaction that we predict, from all-electron linearized augmented plane wave density functional theory calculations, to be roughly ten times larger than intrinsic $^{29}$Si. A hyperfine-induced electro-nuclear controlled-phase (e-n-CPhase) gate operation, generated (up to local rotations) by merely holding an electron at a sweet-spot of maximum hyperfine strength for a specific duration of time, is predicted to be exceptionally resilient to charge/voltage noise. Diabatic spin flips are suppressed with a modest magnetic field ($>15~$mT for $<10^{-6}$ flip probabilities) and nuclear spin bath noise may be avoided via isotopic enrichment or mitigated using dynamical decoupling or through monitoring and compensation. Combined with magnetic resonance control, this operation enables universal quantum computation.
• Abstract（参考訳）: シリコン半導体中のスピン-$\frac{1}{2}$$^{119}$sn原子核は優れた量子ビットを生成する。 シリコンの核スピンは長いコヒーレンス時間を持つことが知られている。 Tinはシリコンと等電子であるため、電子はSn原子から別の原子へ簡単に移動して超微細な相互作用を通じて量子情報を伝播し、全電子線型化された拡張平面波密度汎関数論計算から予測すると、本質的な$^{29}$Siより約10倍大きい。 超微細誘導型電気核制御相(e-n-CPhase)ゲート動作は、電子を一定期間最大超微細強度のスイートスポットに保持するだけで(局所回転まで)発生し、電荷/電圧ノイズに対して非常に耐性があると予測される。 ダイアバティックスピンフリップは、控えめな磁場($<10^{-6}$フリップ確率に対して15〜$mt)で抑制され、核スピンバスノイズは、同位体の濃縮または動的デカップリングまたは監視および補償によって緩和される。 磁気共鳴制御と組み合わせて、この演算は普遍的な量子計算を可能にする。

関連論文リスト

• Coherence of a field-gradient-driven singlet-triplet qubit coupled to many-electron spin states in 28Si/SiGe [0.0]
  工学的なスピン電結合により、半導体ナノ構造のスピン量子ビットを効率よく、個別に操作することができる。 オンチップマイクロマグネットを用いた28ドルSi/SiGeのゲート定義二重量子ドットにおける高速シングルトリップ量子ビット発振を実演する。 我々は、量子ドットのスピン状態と量子ビットの大きさとコヒーレントなカップリングの証拠を示し、スピン-誘電体結合が(1,1)電荷配置で電荷ベースの2量子ビットゲートを可能にすることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-19T09:20:15Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• A hole-Cr$^{+}$ nano-magnet in a semiconductor quantum dot [0.0]
  負電荷のCr$+$イオンは、II-VI半導体中のCrの励起状態であり、CdTe量子ドット(QD)に挿入すると安定であることを示す。 Cr$+$はQDの重孔を引き付け、安定な穴-Cr$+$複合体を形成する。 このシステムの光学探査により、重孔とCr$+$スピンの間の強磁性結合が明らかになる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-07T13:05:47Z)
• Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
  クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。 核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。 核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z)
• Flopping-mode electric dipole spin resonance in phosphorus donor qubits in silicon [0.0]
  シリコン中のリン供与体に基づく単一スピン量子ビットは、大規模量子コンピュータの候補として期待できる。 二重蛍光体ドナー量子ドットの電子状態と核スピン状態を組み合わせたフリップモード電気双極子スピン共鳴量子ビットを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-06T18:11:00Z)
• Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
  本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。 超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z)
• Broad-band spectroscopy of a vanadyl porphyrin: a model electronuclear spin qudit [0.0]
  それぞれの分子が、普遍的な4量子ビットプロセッサとして振る舞う条件を満たすこと、あるいは同等に、d = 16quditとして振る舞うことを示します。 これらの発見は、非自明な量子機能を実装することができる化学的に設計されたシステムのカタログを広げた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-27T19:12:23Z)
• Nuclear spin readout in a cavity-coupled hybrid quantum dot-donor system [0.0]
  核スピンは長いコヒーレンス時間を示し、環境からかなり孤立している。 マイクロ波共振器の伝送を探索して核スピンの読み出しを行う手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-02T16:51:50Z)
• Electrically tuned hyperfine spectrum in neutral Tb(II)(Cp$^{\rm{iPr5}}$)$_2$ single-molecule magnet [64.10537606150362]
  分子電子レベルと核スピンレベルの両方を量子ビットとして用いることができる。 ドーパントを持つ固体系では、電場が核スピン量子ビットレベル間の間隔を効果的に変化させることが示されている。 この超微細スターク効果は量子コンピューティングにおける分子核スピンの応用に有用かもしれない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T01:48:57Z)
• Conditional quantum operation of two exchange-coupled single-donor spin qubits in a MOS-compatible silicon device [48.7576911714538]
  シリコンナノエレクトロニクスデバイスは、99.9%以上の忠実度を持つ単一量子ビット量子論理演算をホストすることができる。 イオン注入によりシリコン中に導入された単一のドナー原子に結合した電子のスピンに対して、量子情報は1秒近く保存することができる。 ここでは、シリコンに埋め込まれた31ドルPドナーの交換結合対における電子スピン量子ビットの条件付きコヒーレント制御を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-08T11:25:16Z)
• Optimal coupling of HoW$_{10}$ molecular magnets to superconducting circuits near spin clock transitions [85.83811987257297]
  我々は,HoW$_10$磁性クラスターの純および磁性希釈結晶とマイクロ波超伝導コプラナー導波路とのカップリングについて検討した。 以上の結果から, 分子系のスピン時計状態は, スピン光子相互作用の大きさと, 不要な磁気ノイズ源からの十分な分離を両立させる, 有望な戦略であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2019-11-18T11:03:06Z)

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。