論文の概要: Protocols to measure the non-Abelian Berry phase by pumping a spin qubit through a quantum-dot loop

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05455v1
• Date: Thu, 10 Aug 2023 09:26:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-11 12:57:21.943602
• Title: Protocols to measure the non-Abelian Berry phase by pumping a spin qubit through a quantum-dot loop
• Title（参考訳）: 量子ドットループによるスピン量子ビットの励起による非可換ベリー相の測定プロトコル
• Authors: Baksa Kolok and Andr\'as P\'alyi
• Abstract要約: 我々は、スピン量子ビットを量子ドットのループを介して励起することで、非アベリアベリー位相を測定するためのプロトコルを解析する。 これらの実験は、スピンベースの量子情報処理のためのホロノミック量子ゲートの可能性を評価するために重要である。
• 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: A quantum system constrained to a degenerate energy eigenspace can undergo a nontrival time evolution upon adiabatic driving, described by a non-Abelian Berry phase. This type of dynamics may provide logical gates in quantum computing that are robust against timing errors. A strong candidate to realize such holonomic quantum gates is an electron or hole spin qubit trapped in a spin-orbit-coupled semiconductor, whose twofold Kramers degeneracy is protected by time-reversal symmetry. Here, we propose and quantitatively analyze protocols to measure the non-Abelian Berry phase by pumping a spin qubit through a loop of quantum dots. One of these protocols allows to characterize the local internal Zeeman field directions in the dots of the loop. We expect a near-term realisation of these protocols, as all key elements have been already demonstrated in spin-qubit experiments. These experiments would be important to assess the potential of holonomic quantum gates for spin-based quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 退化エネルギー固有空間に制約された量子系は、非可換ベリー相によって記述される断熱駆動上の非三価時間発展を導くことができる。 この種の力学は、タイミング誤差に対して堅牢な量子コンピューティングにおいて論理ゲートを提供する。 このようなホロノミック量子ゲートを実現する強力な候補は、スピン軌道結合半導体に閉じ込められた電子またはホールスピン量子ビットであり、その2重クラマーの縮退は時間反転対称性によって保護される。 本稿では,量子ドットのループを通してスピン量子ビットを励起することで非可換ベリー相を測定するプロトコルを提案し,定量的に解析する。 これらのプロトコルの1つは、ループのドット内の局所内部ゼーマン場方向を特徴付けることができる。 我々はこれらのプロトコルの短期的な実現を期待しており、すべての鍵要素がスピン量子実験で既に実証されている。 これらの実験は、スピンベースの量子情報処理におけるホロノミック量子ゲートの可能性を評価するために重要である。

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