論文の概要: Quantum estimation and remote charge sensing with a hole-spin qubit in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07161v3
• Date: Mon, 16 Oct 2023 12:12:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-18 06:00:24.703969
• Title: Quantum estimation and remote charge sensing with a hole-spin qubit in silicon
• Title（参考訳）: シリコンのホールスピン量子ビットを用いた量子推定とリモート電荷検出
• Authors: Gaia Forghieri, Andrea Secchi, Andrea Bertoni, Paolo Bordone, and Filippo Troiani
• Abstract要約: 半導体中のホールスピン量子ビットは、量子技術応用のための成熟したプラットフォームである。 我々は、量子センサとしての利用、特に、リモート電荷の量子ビットからの距離を推定するために、それらの使用について検討する。
• 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: Hole-spin qubits in semiconductors represent a mature platform for quantum technological applications. Here we consider their use as quantum sensors, and specifically for inferring the presence and estimating the distance from the qubit of a remote charge. Different approaches are considered - based on the use of single or double quantum dots, ground and out-of-equilibrium states, Rabi and Ramsey measurements - and comparatively analyzed by means of the discrimination probability, and of the classical and quantum Fisher information. Detailed quantitative aspects result from the multiband character of the hole states, which we account for by means of the Luttinger-Kohn Hamiltonian. Furthermore, general conclusions can be drawn on the relative efficiency of the above options, and analytical expressions are derived for the Fisher information of a generic qubit within the Rabi and Ramsey schemes.
• Abstract（参考訳）: 半導体中のホールスピン量子ビットは、量子技術応用のための成熟したプラットフォームである。 ここでは、量子センサーとしての利用、特にリモート電荷の量子ビットからの距離を推定するための利用について考察する。 単一の量子ドットと二重量子ドット、基底状態と平衡状態、ラビとラムゼーの測定に基づいて異なるアプローチが検討され、識別確率と古典的および量子フィッシャー情報を用いて比較分析される。 詳細な量的側面は、ルッティンガー・コーン・ハミルトニアン(Luttinger-Kohn Hamiltonian)によって説明される孔状態の多重バンド特性から生じる。 さらに、上記の選択肢の相対的効率性について一般的な結論を導き、rabiおよびramseyスキーム内の一般的なキュービットのフィッシャー情報に対して解析式を導出する。

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