論文の概要: Methods for transverse and longitudinal spin-photon coupling in silicon quantum dots with intrinsic spin-orbit effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12626v1
• Date: Thu, 24 Aug 2023 08:04:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-25 14:45:08.204064
• Title: Methods for transverse and longitudinal spin-photon coupling in silicon quantum dots with intrinsic spin-orbit effect
• Title（参考訳）: 固有スピン軌道効果を持つシリコン量子ドットにおける横・縦スピン光子カップリング法
• Authors: Kevin S. Guo, MengKe Feng, Jonathan Y. Huang, Will Gilbert, Kohei M. Itoh, Fay E. Hudson, Kok Wai Chan, Wee Han Lim, Andrew S. Dzurak, and Andre Saraiva
• Abstract要約: 本稿では,横方向と縦方向のスピン光子結合の理論について検討する。 本稿では,SiMOS量子ビットの軌道退化に起因する固有スピン軌道相互作用を用いた結合法を提案する。 また, クビット上の交流変調により駆動される長手結合の実現可能性についても検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32301042014102566
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a full-scale quantum computer with a fault-tolerant architecture, having scalable, long-range interaction between qubits is expected to be a highly valuable resource. One promising method of achieving this is through the light-matter interaction between spins in semiconductors and photons in superconducting cavities. This paper examines the theory of both transverse and longitudinal spin-photon coupling and their applications in the silicon metal-oxide-semiconductor (SiMOS) platform. We propose a method of coupling which uses the intrinsic spin-orbit interaction arising from orbital degeneracies in SiMOS qubits. Using theoretical analysis and experimental data, we show that the strong coupling regime is achievable in the transverse scheme. We also evaluate the feasibility of a longitudinal coupling driven by an AC modulation on the qubit. These coupling methods eschew the requirement for an external micromagnet, enhancing prospects for scalability and integration into a large-scale quantum computer.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントアーキテクチャを備えたフルスケールの量子コンピュータでは、量子ビット間のスケーラブルで長距離な相互作用が極めて貴重なリソースであることが期待されている。 これを達成する有望な方法の1つは、半導体のスピンと超伝導キャビティの光子の間の光・物質相互作用である。 本稿では, 横方向および縦方向のスピン光子結合の理論とシリコン-酸化物-半導体(SiMOS)プラットフォームへの応用について検討する。 本稿では,SiMOS量子ビットの軌道退化に起因する固有スピン軌道相互作用を用いた結合法を提案する。 理論解析と実験データを用いて, 強結合状態が横方向スキームで達成可能であることを示す。 また, クビット上の交流変調により駆動される長手結合の実現可能性についても検討した。 これらの結合法は外部マイクロマグネットの要求を喚起し、拡張性と大規模量子コンピュータへの統合の可能性を高める。

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