論文の概要: Full-permutation dynamical decoupling in triple-quantum-dot spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11784v2
• Date: Wed, 7 Sep 2022 23:55:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-01-29 23:40:20.269339
• Title: Full-permutation dynamical decoupling in triple-quantum-dot spin qubits
• Title（参考訳）: 三量子ドットスピン量子ビットにおける全置換動的デカップリング
• Abstract要約: 三重ドット量子ビットにおけるスピンを循環的に交換する手法を示す。 このシーケンスは低周波帯電ノイズと磁気ノイズ誘発誤差の両方を抑制する。 我々は1/f$の電荷ノイズと1/f$の磁気ノイズを含む誤差モデルを実験的に検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.473520625727543
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dynamical decoupling of spin qubits in silicon can enhance fidelity and be used to extract the frequency spectra of noise processes. We demonstrate a full-permutation dynamical decoupling technique that cyclically exchanges the spins in a triple-dot qubit. This sequence not only suppresses both low frequency charge-noise- and magnetic-noise-induced errors; it also refocuses leakage errors to first order, which is particularly interesting for encoded exchange-only qubits. For a specific construction, which we call NZ1y, the qubit is isolated from error sources to such a degree that we measure a remarkable exchange pulse error of $5\times10^{-5}$. This sequence maintains a quantum state for roughly 18,000 exchange pulses, extending the qubit coherence from $T_2^*=2~\mu$s to $T_2 = 720~\mu$s. We experimentally validate an error model that includes $1/f$ charge noise and $1/f$ magnetic noise in two ways: by direct exchange-qubit simulation, and by integration of the assumed noise spectra with derived filter functions, both of which reproduce the measured error and leakage with respect to changing the repetition rate.
• Abstract（参考訳）: シリコン中のスピン量子ビットの動的疎結合は、忠実度を高め、ノイズ過程の周波数スペクトルを抽出するために用いられる。 3重ドート量子ビットのスピンを周期的に交換する全置換動的デカップリング手法を示す。 このシーケンスは、低周波の電荷ノイズと磁気ノイズによるエラーの両方を抑制するだけでなく、漏洩エラーを1次に集中させる。 NZ1y と呼ぶ特定の構成の場合、qubit は誤差源から分離され、5\times10^{-5}$ という顕著な交換パルス誤差を測定する。 この列は約18,000交換パルスの量子状態を保持し、量子ビットコヒーレンスを$t_2^*=2~\mu$sから$t_2 = 720~\mu$sに拡張する。 直接交換量子ビットシミュレーションによる1/f$の電荷雑音と1/f$の磁気雑音を含む誤差モデルを実験的に検証する。

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