論文の概要: Coherent spin qubit shuttling through germanium quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02406v1
• Date: Fri, 4 Aug 2023 15:57:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-07 12:24:12.092078
• Title: Coherent spin qubit shuttling through germanium quantum dots
• Title（参考訳）: ゲルマニウム量子ドットによるコヒーレントスピン量子ビットのシャットリング
• Authors: Floor van Riggelen-Doelman, Chien-An Wang, Sander L. de Snoo, William I. L. Lawrie, Nico W. Hendrickx, Maximilian Rimbach-Russ, Amir Sammak, Giordano Scappucci, Corentin D\'eprez, and Menno Veldhorst
• Abstract要約: スピン量子ビットは、その量子情報を保存しながら、複数の量子ドットを通してシャトルすることができることを示す。 我々は強いスピン軌道相互作用が存在するにもかかわらず、ゲルマニウムのホールスピン量子ビットを用いてこれらの結果を達成した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum links can interconnect qubit registers and are therefore essential in networked quantum computing. Semiconductor quantum dot qubits have seen significant progress in the high-fidelity operation of small qubit registers but establishing a compelling quantum link remains a challenge. Here, we show that a spin qubit can be shuttled through multiple quantum dots while preserving its quantum information. Remarkably, we achieve these results using hole spin qubits in germanium, despite the presence of strong spin-orbit interaction. We accomplish the shuttling of spin basis states over effective lengths beyond 300 $\mu$m and demonstrate the coherent shuttling of superposition states over effective lengths corresponding to 9 $\mu$m, which we can extend to 49 $\mu$m by incorporating dynamical decoupling. These findings indicate qubit shuttling as an effective approach to route qubits within registers and to establish quantum links between registers.
• Abstract（参考訳）: 量子リンクは量子ビットレジスタを相互接続できるため、ネットワーク量子コンピューティングでは必須である。 半導体量子ドット量子ビットは小さな量子ビットレジスタの高忠実度演算において著しく進歩しているが、説得力のある量子リンクを確立することは依然として課題である。 ここで、スピン量子ビットは、量子情報を保存しながら、複数の量子ドットを通り抜けることができることを示す。 驚くべきことに、強いスピン軌道相互作用が存在するにもかかわらず、ゲルマニウムのホールスピン量子ビットを用いてこれらの結果を達成する。 スピン基底状態が 300$\mu$m を超える実効的な長さでシャットリングし、9$\mu$m に対応する実効的な長さで重畳状態のコヒーレントなシャットリングを証明し、動的デカップリングを組み込むことで 49$\mu$m まで拡張できる。 これらの結果は、レジスタ内のキュービットをルーティングし、レジスタ間の量子リンクを確立するための効果的なアプローチとして、キュービットシャットリングが示されている。

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