論文の概要: Blueprint for quantum computing using electrons on helium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03688v3
- Date: Thu, 19 Oct 2023 04:31:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-20 21:02:44.345565
- Title: Blueprint for quantum computing using electrons on helium
- Title（参考訳）: ヘリウム上の電子を用いた量子コンピューティングの青写真
- Authors: Erika Kawakami, Jiabao Chen, M\'onica Benito, Denis Konstantinov
- Abstract要約: 本稿では,液体ヘリウム表面上の電子のスピン状態を用いた耐故障性量子コンピュータを構築するための青写真について述べる。
本研究では、強磁性マイクロピラーを用いて、その上に単一電子をトラップし、局所磁場勾配を生成することを提案する。
局所磁場勾配の導入は電荷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電荷状態に影響を与える長距離クーロン相互作用の恩恵を受けることができる。
- 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 present a blueprint for building a fault-tolerant quantum computer using
the spin states of electrons on the surface of liquid helium. We propose to use
ferromagnetic micropillars to trap single electrons on top of them and to
generate a local magnetic field gradient. Introducing a local magnetic field
gradient hybridizes charge 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 that affects the charge state. We present concrete schemes
to realize single- and two-qubit gates and quantum-non-demolition read-out. In
our framework, the hybridization of charge and spin degrees of freedom 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）: 本稿では,液体ヘリウム表面の電子スピン状態を利用したフォールトトレラント量子コンピュータ構築のための青写真を提案する。
強磁性マイクロピラーを用いて、その上に単一電子をトラップし、局所磁場勾配を生成することを提案する。
局所磁場勾配を導入することで電荷とスピンの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電荷状態に影響する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。
この枠組みでは、電荷とスピンの自由度のハイブリッド化は高速な量子ビットゲートを実現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大幅に低下させるには十分ではない。
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