論文の概要: Impact of electrostatic crosstalk on spin qubits in dense CMOS quantum
dot arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.01849v1
- Date: Mon, 4 Sep 2023 22:44:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-06 17:01:27.978303
- Title: Impact of electrostatic crosstalk on spin qubits in dense CMOS quantum
dot arrays
- Title（参考訳）: 高密度CMOS量子ドットアレイのスピン量子ビットに及ぼす静電クロストークの影響
- Authors: Jesus D. Cifuentes, Tuomo Tanttu, Paul Steinacker, Santiago Serrano,
Ingvild Hansen, James P. Slack-Smith, Will Gilbert, Jonathan Y. Huang, Ensar
Vahapoglu, Ross C. C. Leon, Nard Dumoulin Stuyck, Kohei Itoh, Nikolay
Abrosimov, Hans-Joachim Pohl, Michael Thewalt, Arne Laucht, Chih Hwan Yang,
Christopher C. Escott, Fay E. Hudson, Wee Han Lim, Rajib Rahman, Andrew S.
Dzurak, and Andre Saraiva
- Abstract要約: 現在のCMOSスピン量子ビットプロセッサは、量子ドットを定義するための密度の高いゲートアレイで構成されている。
小さいが大きさのスピン軌道相互作用は、この静電クロストークをスピンg因子に転送することができる。
9つの異なるCMOSデバイスで測定された数十個のスピン量子ビットからのスタークシフトを研究することで、電場が電子のスピンとどのように結合するかを説明する理論的なフレウワークを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2529650288460727
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum processors based on integrated nanoscale silicon spin qubits are a
promising platform for highly scalable quantum computation. Current CMOS spin
qubit processors consist of dense gate arrays to define the quantum dots,
making them susceptible to crosstalk from capacitive coupling between a dot and
its neighbouring gates. Small but sizeable spin-orbit interactions can transfer
this electrostatic crosstalk to the spin g-factors, creating a dependence of
the Larmor frequency on the electric field created by gate electrodes
positioned even tens of nanometers apart. By studying the Stark shift from tens
of spin qubits measured in nine different CMOS devices, we developed a
theoretical frawework that explains how electric fields couple to the spin of
the electrons in increasingly complex arrays, including those electric
fluctuations that limit qubit dephasing times $T_2^*$. The results will aid in
the design of robust strategies to scale CMOS quantum technology.
- Abstract（参考訳）: 集積ナノスケールシリコンスピン量子ビットに基づく量子プロセッサは、高度にスケーラブルな量子計算のための有望なプラットフォームである。
現在のCMOSスピン量子ビットプロセッサは、量子ドットを定義するための密度の高いゲートアレイで構成されており、ドットと隣接するゲートの間の容量結合からクロストークを受けやすい。
小さいが大きなスピン軌道相互作用は、この静電クロストークをスピンg因子に伝達し、数ナノメートル離れたゲート電極によって生成される電界へのラーモア周波数依存性を生じさせる。
9種類のCMOSデバイスで測定された数十個のスピン量子ビットからのスタークシフトを研究することで、より複雑な配列の電子のスピンに電場がどのように結合するかを説明する理論的なフラウワークを開発した。
この結果は、CMOS量子技術をスケールするための堅牢な戦略の設計に役立つだろう。
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