論文の概要: Path integral simulation of exchange interactions in CMOS spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03455v3
• Date: Thu, 3 Aug 2023 15:58:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-04 19:37:57.795445
• Title: Path integral simulation of exchange interactions in CMOS spin qubits
• Title（参考訳）: CMOSスピン量子ビットにおける交換相互作用の経路積分シミュレーション
• Authors: Jes\'us D. Cifuentes, Philip Y. Mai, Fr\'ed\'eric Schlattner, H. Ekmel Ercan, MengKe Feng, Christopher C. Escott, Andrew S. Dzurak, Andre Saraiva
• Abstract要約: 本稿では,3次元電気的に定義された量子ドットの交換相互作用を推定するPIMCアルゴリズムを提案する。 アプリケーションとして、単一電荷トラップが2つの交換点に与える影響について検討し、CMOSデバイスの障害に対する耐性をテストするためにこのコードを使用する可能性を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6742864446722399
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The boom of semiconductor quantum computing platforms created a demand for computer-aided design and fabrication of quantum devices. Path integral Monte Carlo (PIMC) can have an important role in this effort because it intrinsically integrates strong quantum correlations that often appear in these multi-electron systems. In this paper we present a PIMC algorithm that estimates exchange interactions of three-dimensional electrically defined quantum dots. We apply this model to silicon metal-oxide-semiconductor (MOS) devices and we benchmark our method against well-tested full configuration interaction (FCI) simulations. As an application, we study the impact of a single charge trap on two exchanging dots, opening the possibility of using this code to test the tolerance to disorder of CMOS devices. This algorithm provides an accurate description of this system, setting up an initial step to integrate PIMC algorithms into development of semiconductor quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子コンピューティングプラットフォームのブームは、量子デバイスのコンピュータ支援設計と製造の需要を生み出した。 パス積分モンテカルロ(PIMC)は、これらの多電子系にしばしば現れる強い量子相関を本質的に統合するため、この取り組みにおいて重要な役割を果たす。 本稿では,3次元電気的に定義された量子ドットの交換相互作用を推定するPIMCアルゴリズムを提案する。 このモデルをシリコン金属-酸化物-半導体(MOS)デバイスに適用し,FCIシミュレーションとの比較を行った。 アプリケーションとして、単一電荷トラップが2つの交換点に与える影響について検討し、CMOSデバイスの障害に対する耐性をテストするためにこのコードを使用する可能性を明らかにする。 このアルゴリズムはこのシステムの正確な記述を提供し、PIMCアルゴリズムを半導体量子コンピュータの開発に組み込むための最初のステップを設定する。

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