論文の概要: Spin-EPR-pair separation by conveyor-mode single electron shuttling in Si/SiGe

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.04897v1
• Date: Mon, 10 Jul 2023 20:43:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-12 17:01:54.253210
• Title: Spin-EPR-pair separation by conveyor-mode single electron shuttling in Si/SiGe
• Title（参考訳）: Si/SiGeにおけるコンベアモード単一電子遮断によるスピン-EPR対分離
• Authors: Tom Struck, Mats Volmer, Lino Visser, Tobias Offermann, Ran Xue, Jhih-Sian Tu, Stefan Trellenkamp, {\L}ukasz Cywi\'nski, Hendrik Bluhm, Lars R. Schreiber
• Abstract要約: 長距離コヒーレント量子ビットカップリングはスピン量子ビットベースの量子コンピューティングソリューションをスケールアップするための機能ブロックの欠如である。 スピンコヒーレントコンベヤモード電子シャットリングは、スケーラブルでスパースな量子ビット構造を持つスピン量子チップを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Long-ranged coherent qubit coupling is a missing function block for scaling up spin qubit based quantum computing solutions. Spin-coherent conveyor-mode electron-shuttling could enable spin quantum-chips with scalable and sparse qubit-architecture. Its key feature is the operation by only few easily tuneable input terminals and compatibility with industrial gate-fabrication. Single electron shuttling in conveyor-mode in a 420 nm long quantum bus has been demonstrated previously. Here we investigate the spin coherence during conveyor-mode shuttling by separation and rejoining an Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) spin-pair. Compared to previous work we boost the shuttle velocity by a factor of 10000. We observe a rising spin-qubit dephasing time with the longer shuttle distances due to motional narrowing and estimate the spin-shuttle infidelity due to dephasing to be 0.7 % for a total shuttle distance of nominal 560 nm. Shuttling several loops up to an accumulated distance of 3.36 $\mu$m, spin-entanglement of the EPR pair is still detectable, giving good perspective for our approach of a shuttle-based scalable quantum computing architecture in silicon.
• Abstract（参考訳）: 長距離コヒーレント量子ビットカップリングはスピン量子ビットベースの量子コンピューティングソリューションをスケールアップするための機能ブロックの欠如である。 スピンコヒーレントコンベヤモード電子シャットリングは、スケーラブルでスパースな量子ビット構造を持つスピン量子チップを可能にする。 その主な特徴は、簡単に調整できる入力端末がほとんどなく、産業用ゲートファブリケーションとの互換性があることである。 420nmの量子バスのコンベアモードにおける単一電子遮断は、以前にも実証されている。 ここでは,コンベアモードシャットリング中のスピンコヒーレンスを分離し,アインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン(EPR)スピンペアに再結合する。 以前の作業と比較して、シャトルの速度は10000倍向上しました。 我々は,動きの狭さによるシャトル距離の上昇に伴うスピン量子ビット遅延時間を観察し,総シャトル距離560nmに対して0.7 %の遅延によるスピンシャットル不確かさを推定する。 集積距離3.36$\mu$mまで複数のループをシャットダウンすると、EPRペアのスピン絡みは依然として検出可能であり、シリコンにおけるシャトルベースのスケーラブルな量子コンピューティングアーキテクチャのアプローチに良い視点を与える。

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