論文の概要: Hybrid Rydberg-spin qubit of electrons on helium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03688v1
- Date: Tue, 7 Mar 2023 07:13:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-03-08 16:19:11.535226
- Title: Hybrid Rydberg-spin qubit of electrons on helium
- Title（参考訳）: ヘリウム上の電子のハイブリッド rydberg-spin 量子ビット
- Authors: Erika Kawakami, Jiabao Chen, M\'onica Benito, Denis Konstantinov
- Abstract要約: 液体ヘリウム表面上の電子のスピン状態と量子化された垂直運動(ライドバーグ状態)からなるハイブリッド量子ビット系を提案する。
局所磁場勾配の導入は、Rydbergとスピン自由度をハイブリダイズし、スピン状態の長いコヒーレンス時間と、Rydberg状態と結合する電子間の長距離クーロン相互作用の恩恵を受けることができる。
我々の枠組みでは、Rydberg状態とスピン状態のハイブリッド化は、高速なクビットゲートを実行するのに十分な大きさであり、スピン状態のコヒーレンス時間を劣化させるのに十分なほど小さい。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We theoretically propose a new way to realize qubits: a hybrid qubit system
consisting of the quantized vertical motion (Rydberg states) and the spin
states of electrons on the surface of liquid helium. Introducing a local
magnetic field gradient hybridizes the Rydberg and spin degrees of freedom,
which allows us to benefit from both the long coherence time of the spin state
and the long-range Coulomb interaction between electrons that couples the
Rydberg state. We present concrete schemes to realize single- and two-qubit
gates and quantum-non-demolition read-out. In our framework, the hybridization
of the Rydberg state and the spin state is large enough to perform fast qubit
gates and small enough not to degrade the coherence time of the spin state
significantly, which leads to the realization of high-fidelity qubit gates.
- Abstract（参考訳）: 理論的には、量子化された垂直運動(Rydberg状態)と液体ヘリウム表面上の電子のスピン状態からなるハイブリッド量子ビットシステムという、量子ビットを実現する新しい方法を提案する。
局所磁場勾配を導入すると、ライドバーグ状態とスピン自由度がハイブリダイズされ、スピン状態の長いコヒーレンス時間とライドバーグ状態とを結合する電子間の長距離クーロン相互作用の両方の恩恵を受けることができる。
単一および2量子ビットゲートと量子非復調読出しを実現するための具体的なスキームを提案する。
我々の枠組みでは、ライドバーグ状態とスピン状態のハイブリダイゼーションは高速量子ビットゲートの実行に十分であり、スピン状態のコヒーレンス時間を著しく劣化させないほど小さいため、高忠実な量子ビットゲートの実現に繋がる。
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