論文の概要: Semiconductor-based electron flying qubits: Review on recent progress
accelerated by numerical modelling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.01318v1
- Date: Mon, 4 Jul 2022 10:49:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 19:10:46.518071
- Title: Semiconductor-based electron flying qubits: Review on recent progress
accelerated by numerical modelling
- Title（参考訳）: 半導体系電子飛行量子ビット:数値モデリングによる最近の進歩を振り返る
- Authors: Hermann Edlbauer, Junliang Wang, Thierry Crozes, Pierre Perrier,
Seddik Ouacel, Cl\'ement Geffroy, Giorgos Georgiou, Eleni Chatzikyriakou,
Antonio Lacerda-Santos, Xavier Waintal, D. Christian Glattli, Preden
Roulleau, Jayshankar Nath, Masaya Kataoka, Janine Splettstoesser, Matteo
Acciai, Maria Cecilia da Silva Figueira, Kemal \"Oztas, Alex Trellakis,
Thomas Grange, Oleg M. Yevtushenko, Stefan Birner, Christopher B\"auerle
- Abstract要約: 電子空飛ぶ量子ビットの概念を導入し、最も有望な実現について議論する。
我々は、新興量子産業を前進させるための学際協力の関連性を強調します。
- 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: The progress of charge manipulation in semiconductor-based nanoscale devices
opened up a novel route to realise a flying qubit with a single electron. In
the present review, we introduce the concept of these electron flying qubits,
discuss their most promising realisations and show how numerical simulations
are applicable to accelerate experimental development cycles. Addressing the
technological challenges of flying qubits that are currently faced by academia
and quantum enterprises, we underline the relevance of interdisciplinary
cooperation to move emerging quantum industry forward. The review consists of
two main sections:
Pathways towards the electron flying qubit: We address three routes of
single-electron transport in GaAs-based devices focusing on surface acoustic
waves, hot-electron emission from quantum dot pumps and Levitons. For each
approach, we discuss latest experimental results and point out how numerical
simulations facilitate engineering the electron flying qubit.
Numerical modelling of quantum devices: We review the full stack of numerical
simulations needed for fabrication of the flying qubits. Choosing appropriate
models, examples of basic quantum mechanical simulations are explained in
detail. We discuss applications of open-source (KWANT) and the commercial
(nextnano) platforms for modelling the flying qubits. The discussion points out
the large relevance of software tools to design quantum devices tailored for
efficient operation.
- Abstract（参考訳）: 半導体ベースのナノスケールデバイスにおける電荷操作の進歩は、単一の電子で飛ぶ量子ビットを実現するための新しい経路を開いた。
本稿では、電子飛行量子ビットの概念を紹介し、最も有望な実現について論じ、数値シミュレーションが実験開発サイクルの加速にどのように適用できるかを示す。
現在学術や量子企業によって直面しているフライングキュービットの技術的課題に対処するため、我々は、新興の量子産業を前進させるための学際協力の関連性を強調します。
電子飛行キュービットへの道: GaAsベースのデバイスにおける1電子輸送の3つの経路に対処し、表面音響波、量子ドットポンプからのホット電子放出、およびレヴィトンについて検討する。
それぞれの手法について,最新の実験結果について考察し,数値シミュレーションが電子飛行量子ビットの工学をいかに促進するかを指摘する。
量子デバイスの数値モデリング: 空飛ぶ量子ビットの作成に必要な数値シミュレーションの全スタックを概観する。
適切なモデルを選択すると、基本的な量子力学シミュレーションの例が詳細に説明される。
本稿では,オープンソース(KWANT)と商用(Nextnano)プラットフォームのフライングキュービットモデリングへの応用について論じる。
この議論は、効率的な操作に適した量子デバイスを設計するためのソフトウェアツールの大規模な関連性を指摘している。
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