論文の概要: Pulse-controlled qubit in semiconductor double quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04823v1
• Date: Wed, 8 Mar 2023 19:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 17:16:27.868468
• Title: Pulse-controlled qubit in semiconductor double quantum dots
• Title（参考訳）: 半導体二重量子ドットにおけるパルス制御量子ビット
• Authors: Aleksander Lasek, Hugo V. Lepage, Kexin Zhang, Thierry Ferrus, and Crispin H. W. Barnes
• Abstract要約: 単一電子電荷量子ビットの量子制御のための数値最適化多パルスフレームワークを提案する。 新規な制御方式は、キュービットを断熱的に操作すると同時に、高速で一般的な単一キュービット回転を行う能力も保持する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 57.916342809977785
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a numerically-optimized multipulse framework for the quantum control of a single-electron charge qubit. Our framework defines a set of pulse sequences, necessary for the manipulation of the ideal qubit basis, that avoids errors associated with excitations outside the computational subspace. A novel control scheme manipulates the qubit adiabatically, while also retaining high speed and ability to perform a general single-qubit rotation. This basis generates spatially localized logical qubit states, making readout straightforward. We consider experimentally realistic semiconductor qubits with finite pulse rise and fall times and determine the fastest pulse sequence yielding the highest fidelity. We show that our protocol leads to improved control of a qubit. We present simulations of a double quantum dot in a semiconductor device to visualize and verify our protocol. These results can be generalized to other physical systems since they depend only on pulse rise and fall times and the energy gap between the two lowest eigenstates.
• Abstract（参考訳）: 単一電子電荷量子ビットの量子制御のための数値最適化多パルスフレームワークを提案する。 我々のフレームワークは、理想的な量子ビット基底の操作に必要な一連のパルス列を定義し、計算部分空間外の励起に付随する誤差を回避する。 新規な制御方式は、クビットを断続的に操作すると同時に、高い速度と一般的なシングルクビット回転を行う能力を保持する。 この基底は空間的局所化された論理量子状態を生成し、読み出しを容易にする。 有限パルス昇降時間を持つ実験的に現実的な半導体量子ビットを考察し、最も忠実度の高いパルスシーケンスを決定する。 我々のプロトコルは qubit の制御を改善している。 半導体デバイスにおける2つの量子ドットのシミュレーションを行い、そのプロトコルを視覚化し検証する。 これらの結果はパルス昇降時間と2つの最低固有状態間のエネルギーギャップにのみ依存するため、他の物理系に一般化することができる。

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