論文の概要: Analysis and mitigation of residual exchange coupling in linear spin qubit arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.11308v2
• Date: Thu, 14 Dec 2023 17:43:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-16 04:34:09.110916
• Title: Analysis and mitigation of residual exchange coupling in linear spin qubit arrays
• Title（参考訳）: 線形スピン量子ビットアレイにおける残留交換結合の解析と緩和
• Authors: Irina Heinz, Adam R. Mills, Jason R. Petta and Guido Burkard
• Abstract要約: 本研究の目的は、二重量子ドットを用いたゲートセットトモグラフィーにおけるコヒーレント誤差行列の影響を検討することである。 スピン間の残留交換による不確かさを評価し, 各種緩和法との比較を行った。 特に、リニアチェーンにおける1キュービット$Y$ゲートとネイティブ2キュービットSWAPゲートに対する残差交換の影響を実証する。
• 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: In recent advancements of quantum computing utilizing spin qubits, it has been demonstrated that this platform possesses the potential for implementing two-qubit gates with fidelities exceeding 99.5%. However, as with other qubit platforms, it is not feasible to completely turn qubit couplings off. This study aims to investigate the impact of coherent error matrices in gate set tomography by employing a double quantum dot. We evaluate the infidelity caused by residual exchange between spins and compare various mitigation approaches, including the use of adjusted timing through simple drives, considering different parameter settings in the presence of charge noise. Furthermore, we extend our analysis to larger arrays of exchange-coupled spin qubits to provide an estimation of the expected fidelity. In particular, we demonstrate the influence of residual exchange on a single-qubit $Y$ gate and the native two-qubit SWAP gate in a linear chain. Our findings emphasize the significance of accounting for residual exchange when scaling up spin qubit devices and highlight the tradeoff between the effects of charge noise and residual exchange in mitigation techniques.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットを用いた量子コンピューティングの最近の進歩により、このプラットフォームは2量子ビットゲートを99.5%以上実装する可能性を秘めている。 しかし、他のqubitプラットフォームと同様に、qubit結合を完全にオフにすることは不可能である。 本研究では,二重量子ドットを用いたゲート集合トモグラフィにおけるコヒーレント誤差行列の影響について検討する。 スピン間の残留交換による不確かさを評価し, 電荷雑音の有無によるパラメータ設定の相違を考慮した簡易駆動による調整タイミングの利用を含む, 様々な緩和手法を比較した。 さらに,本解析を交換結合スピン量子ビットのより大きな配列に拡張し,期待される忠実度を推定する。 特に,リニアチェーンにおける1キュービット$y$ゲートとネイティブ2キュービットスワップゲートに対する残差交換の影響を実証する。 本研究は,スピン量子ビット装置をスケールアップする際の残差交換の計算の重要性を強調するとともに,帯電ノイズと残差交換のトレードオフを強調する。

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