論文の概要: Strong coupling between a microwave photon and a singlet-triplet qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16825v2
- Date: Fri, 1 Sep 2023 13:47:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-04 17:02:48.991301
- Title: Strong coupling between a microwave photon and a singlet-triplet qubit
- Title（参考訳）: マイクロ波光子と一重項量子ビットの強い結合
- Authors: Jann H. Ungerer, Alessia Pally, Artem Kononov, Sebastian Lehmann,
Joost Ridderbos, Patrick P. Potts, Claes Thelander, Kimberly A. Dick, Ville
F. Maisi, Pasquale Scarlino, Andreas Baumgartner, Christian Sch\"onenberger
- Abstract要約: 我々は、強スピン軌道相互作用を持つ亜鉛ブレンドInAsナノワイヤダブル量子ドットを磁場抵抗性、高品質共振器に導入する。
電荷パリティ状態や大きな磁場での実験は、関連するスピン状態の同定を可能にする。
結果は、シングルトリップキュービットに基づく大規模量子システムへの道を開いた。
- 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: Tremendous progress in few-qubit quantum processing has been achieved lately
using superconducting resonators coupled to gate voltage defined quantum dots.
While the strong coupling regime has been demonstrated recently for odd charge
parity flopping mode spin qubits, first attempts towards coupling a resonator
to even charge parity singlet-triplet spin qubits have resulted only in weak
spin-photon coupling strengths. Here, we integrate a zincblende InAs nanowire
double quantum dot with strong spin-orbit interaction in a magnetic-field
resilient, high-quality resonator. In contrast to conventional strategies, the
quantum confinement is achieved using deterministically grown wurtzite tunnel
barriers without resorting to electrical gating. Our experiments on even charge
parity states and at large magnetic fields, allow to identify the relevant spin
states and to measure the spin decoherence rates and spin-photon coupling
strengths. Most importantly, we find an anti-crossing between the resonator
mode in the single photon limit and a singlet-triplet qubit with an electron
spin-photon coupling strength of $g/2\pi=139\pm4$ MHz. Combined with the
resonator decay rate $\kappa/2\pi=19.8\pm0.2$ MHz and the qubit dephasing rate
$\gamma/2\pi=116\pm7$ MHz, our system achieves the strong coupling regime in
which the coherent coupling exceeds qubit and resonator linewidth. These
results pave the way towards large-scale quantum system based on
singlet-triplet qubits.
- Abstract（参考訳）: 近年, ゲート電圧定義された量子ドットに結合した超伝導共振器を用いて, 数量子量子処理の急激な進歩が達成されている。
奇電荷パリティフラップモードスピン量子ビットでは、最近強い結合状態が実証されているが、最初に共振器を荷電パリティ一重項三重項スピン量子ビットに結合しようとする試みは、スピン-光子結合強度が弱かっただけである。
ここでは、亜鉛ブレンドInAsナノワイヤ二重量子ドットと強いスピン軌道相互作用を磁場抵抗性、高品質共振器に統合する。
従来の戦略とは対照的に、量子閉じ込めは電気ゲートを使わずに決定論的に成長したヴルツ石トンネル障壁を用いて達成される。
電荷パリティ状態や大きな磁場での実験では、関連するスピン状態を特定し、スピン脱コヒーレンス速度とスピン-光子結合強度を測定することができる。
最も重要なことは、単一光子極限における共振器モードと電子スピン-光子結合強度が$g/2\pi=139\pm4$ MHzのシングルト・トリプレット・キュービットとの間に反交差があることである。
共振器減衰率 $\kappa/2\pi=19.8\pm0.2$ MHz と qubit dephasing rate $\gamma/2\pi=116\pm7$ MHz と組み合わせることで、コヒーレント結合がクォービットおよび共振器直線幅を超える強い結合状態を達成する。
これらの結果は、singlet-triplet qubitsに基づく大規模量子システムへの道を開く。
関連論文リスト
- Strong coupling between a single photon and a photon pair [43.14346227009377]
超強結合回路-QED系における単一光子対と光子対の強い結合を実験的に観察した。
結果は、量子非線形光学の新しい体制への重要な一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-05T10:23:14Z) - Dipole coupling of a bilayer graphene quantum dot to a high-impedance
microwave resonator [0.14908922253160745]
グラフェン系ファンデルワールスヘテロ構造で静電気的に定義された二重量子ドットを持つ超伝導マイクロ波共振器。
1$mmathrms$積分時間内に信号対雑音比3.5の感度と高速な検出を実現する。
本稿では,ファンデルワールス材料中の量子ドットのプローブとしてcQEDを導入し,二層グラフェン量子ドットとのコヒーレント電荷-光子結合への道を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-22T11:59:20Z) - Longitudinal (curvature) couplings of an $N$-level qudit to a
superconducting resonator at the adiabatic limit and beyond [0.0]
マルチレベルシステム(qudit)と超伝導(SC)共振器の電磁界との結合について検討する。
一般分散状態における長手多層相互作用を記述するハミルトニアンを初めて導いた。
異なる量子ビット系における断熱結合から分散結合への移行を例に挙げる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-05T20:33:59Z) - Strong hole-photon coupling in planar Ge: probing the charge degree and
Wigner molecule states [0.0]
超伝導量子干渉素子(SQUID)アレイ共振器におけるホール電荷量子ビットとマイクロ波光子との強い結合性を示す。
この研究は、ホールベースの量子プロセッサのスケールアップに必要な平面Geのリモートホールキュービット間のコヒーレントな量子接続への道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-31T17:27:46Z) - Coherence of a field-gradient-driven singlet-triplet qubit coupled to
many-electron spin states in 28Si/SiGe [0.0]
工学的なスピン電結合により、半導体ナノ構造のスピン量子ビットを効率よく、個別に操作することができる。
オンチップマイクロマグネットを用いた28ドルSi/SiGeのゲート定義二重量子ドットにおける高速シングルトリップ量子ビット発振を実演する。
我々は、量子ドットのスピン状態と量子ビットの大きさとコヒーレントなカップリングの証拠を示し、スピン-誘電体結合が(1,1)電荷配置で電荷ベースの2量子ビットゲートを可能にすることを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-19T09:20:15Z) - Longitudinal coupling between a Si/SiGe quantum dot and an off-chip TiN
resonator [0.20742830443146304]
本研究では、高インピーダンス共振器に結合した二重量子ドット電荷量子ビットの「フリップチップ」設計形状を報告する。
クビットが基底状態にある間、クビットとキャビティの間に縦方向の結合が存在することを不当に確認する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-06T04:00:15Z) - Resolving Fock states near the Kerr-free point of a superconducting
resonator [51.03394077656548]
我々はSNAIL(Superconducting Asymmetric Inductive eLement)で終端する可変非線形共振器を設計した。
我々はこのKerr自由点付近に励起光子を持ち、このデバイスをトランスモン量子ビットを用いて特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-18T09:55:58Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-08T11:28:31Z) - Hybrid quantum photonics based on artificial atoms placed inside one
hole of a photonic crystal cavity [47.187609203210705]
一次元で自由なSi$_3$N$_4$ベースのフォトニック結晶キャビティ内にSiV$-$含ナノダイアモンドを含むハイブリッド量子フォトニクスを示す。
結果として生じる光子フラックスは、自由空間に比べて14倍以上増加する。
結果は、ナノダイアモンドのSiV$-$-中心を持つハイブリッド量子フォトニクスに基づいて量子ネットワークノードを実現するための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-21T17:22:25Z) - Quantum Borrmann effect for dissipation-immune photon-photon
correlations [137.6408511310322]
理論的には、2階相関関数 $g(2)(t)$ は周期的ブラッグ空間の超伝導量子ビット配列を通して伝達される光子に対して導波路に結合する。
我々は、光子束と反バンチングが、単一量子ビットの放射寿命と非放射寿命よりもずっと長く持続することを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-29T14:37:04Z) - Optimal coupling of HoW$_{10}$ molecular magnets to superconducting
circuits near spin clock transitions [85.83811987257297]
我々は,HoW$_10$磁性クラスターの純および磁性希釈結晶とマイクロ波超伝導コプラナー導波路とのカップリングについて検討した。
以上の結果から, 分子系のスピン時計状態は, スピン光子相互作用の大きさと, 不要な磁気ノイズ源からの十分な分離を両立させる, 有望な戦略であることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-11-18T11:03:06Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。