Fugu-MT 論文翻訳(概要): Ultra-Fast All-Electrical Universal Nano-Qubits

論文の概要: Ultra-Fast All-Electrical Universal Nano-Qubits

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09890v2
Date: Wed, 28 Feb 2024 11:40:15 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-02-29 19:03:54.669785
Title: Ultra-Fast All-Electrical Universal Nano-Qubits
Title（参考訳）: 超高速全電子ユニバーサルナノビット
Authors: David T. S. Perkins, Aires Ferreira
Abstract要約: 本研究では,グラフェンナノリボン系における実空間局在スピン量子ビットの生成,制御,読み出し方法を提案する。超高速全電法によるグラフェン系量子コンピューティングの実現に向けた新たな道を開く。
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: We propose how to create, control, and read-out real-space localized spin qubits in proximitized finite graphene nanoribbon (GNR) systems using purely electrical methods. Our proposed nano-qubits are formed of in-gap singlet-triplet states that emerge through the interplay of Coulomb and relativistic spin-dependent interactions in GNRs placed on a magnetic substrate. Application of an electric field perpendicular to the GNR heterostructure leads to a sudden change in the proximity couplings, i.e. a quantum quench, which enables us to deterministically rotate the nano-qubit to any arbitrary point on the Bloch sphere. We predict these spin qubits to undergo Rabi oscillations with optimal visibility and frequencies in excess of 10 GHz. Our findings open up a new avenue for the realization of graphene-based quantum computing with ultra-fast all-electrical methods.
Abstract（参考訳）: 本稿では, 純電気的手法を用いて, 酸化有限グラフェンナノリボン(GNR)系における実空間局在化スピン量子ビットの生成, 制御, 読み出し方法を提案する。提案するナノ量子ビットは,磁気基板上に配置されたGNRにおけるクーロンの相互作用と相対論的スピン依存相互作用を通じて生じる一重項トリップ状態から形成される。 GNRヘテロ構造に垂直な電場の適用により、近接結合、すなわち量子クエンチが突然変化し、Bloch球上の任意の点にナノキュービットを決定論的に回転させることができる。これらのスピン量子ビットは、最適な可視性と周波数が10ghzを超えるラビ振動を受けると予測する。超高速全電法によるグラフェン系量子コンピューティングの実現に向けた新たな道を開く。

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