論文の概要: Braiding-based quantum control of a Majorana qubit built from quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08464v1
• Date: Mon, 15 May 2023 09:08:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-16 15:22:19.582871
• Title: Braiding-based quantum control of a Majorana qubit built from quantum dots
• Title（参考訳）: 量子ドットを用いたMajorana量子ビットのブレイディングに基づく量子制御
• Authors: P\'eter Boross and Andr\'as P\'alyi
• Abstract要約: 時間依存ゲート電圧によって制御される量子ドットから構築されたMajorana量子ビットのダイナミクスについて述べる。 ダイアバティック・エラーと障害誘発クビット・デファスティングの両方を抑制するための定量的ガイドラインを提供する。 我々のシミュレーションは、マヨラナゼロモードや他のトポロジカルキュービットアーキテクチャを用いた将来のブレイディング実験で見られると思われる現実的な特徴を予測する。
• 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: Topology-related ideas might lead to noise-resilient quantum computing. For example, it is expected that the slow spatial exchange (`braiding') of Majorana zero modes in superconductors yields quantum gates that are robust against disorder. Here, we report our numerical experiments, which describe the dynamics of a Majorana qubit built from quantum dots controlled by time-dependent gate voltages. Our protocol incorporates non-protected control, braiding-based protected control, and readout, of the Majorana qubit. We use the Kitaev chain model for the simulations, and focus on the case when the main source of errors is quasistatic charge noise affecting the hybridization energy splitting of the Majorana modes. We provide quantitative guidelines to suppress both diabatic errors and disorder-induced qubit dephasing, such that a fidelity plateau is observed as the hallmark of the topological quantum gate. Our simulations predict realistic features that are expected to be seen in future braiding experiments with Majorana zero modes and other topological qubit architectures.
• Abstract（参考訳）: トポロジー関連のアイデアは、ノイズ耐性量子コンピューティングにつながるかもしれない。 例えば、超伝導体におけるマヨラナゼロモードの遅い空間的交換(ブレイディング)は、乱れに対して頑健な量子ゲートをもたらすことが期待されている。 本稿では,時間依存ゲート電圧によって制御される量子ドットを用いたマヨラナ量子ビットのダイナミクスを記述する数値実験を報告する。 本プロトコルは, majorana qubit の非保護制御,ブレイディングベースの保護制御,および readout を組み込んでいる。 シミュレーションにはキタエフ連鎖モデルを用い、マヨラナモードのハイブリダイゼーションエネルギー分割に影響を及ぼす準静電荷ノイズが主な誤差源である場合に焦点を当てる。 本稿では, 位相量子ゲートの目印として忠実度高原が観測されるように, ダイアバティックエラーと障害誘発クビットデファス化の両面を抑制するための定量的ガイドラインを提案する。 我々のシミュレーションは、マヨラナゼロモードや他のトポロジカルキュービットアーキテクチャによる将来のブレイディング実験で見られるであろう現実的な特徴を予測する。

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