論文の概要: Coherence of a field-gradient-driven singlet-triplet qubit coupled to
many-electron spin states in 28Si/SiGe
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12603v2
- Date: Wed, 25 Oct 2023 12:49:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-26 19:08:25.801329
- Title: Coherence of a field-gradient-driven singlet-triplet qubit coupled to
many-electron spin states in 28Si/SiGe
- Title（参考訳）: 28Si/SiGeの多電子スピン状態に結合した磁場勾配駆動一重項量子ビットのコヒーレンス
- Authors: Younguk Song, Jonginn Yun, Jehyun Kim, Wonjin Jang, Hyeongyu Jang,
Jaemin Park, Min-Kyun Cho, Hanseo Sohn, Noritaka Usami, Satoru Miyamoto,
Kohei M. Itoh, Dohun Kim
- Abstract要約: 工学的なスピン電結合により、半導体ナノ構造のスピン量子ビットを効率よく、個別に操作することができる。
オンチップマイクロマグネットを用いた28ドルSi/SiGeのゲート定義二重量子ドットにおける高速シングルトリップ量子ビット発振を実演する。
我々は、量子ドットのスピン状態と量子ビットの大きさとコヒーレントなカップリングの証拠を示し、スピン-誘電体結合が(1,1)電荷配置で電荷ベースの2量子ビットゲートを可能にすることを示した。
- 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: Engineered spin-electric coupling enables spin qubits in semiconductor
nanostructures to be manipulated efficiently and addressed individually. While
synthetic spin-orbit coupling using a micromagnet is widely used for driving
qubits based on single spins in silicon, corresponding demonstration for
encoded spin qubits is so far limited to natural silicon. Here, we demonstrate
fast singlet-triplet qubit oscillation (~100 MHz) in a gate-defined double
quantum dot in $^{28}$Si/SiGe with an on-chip micromagnet with which we show
the oscillation quality factor of an encoded spin qubit exceeding 580. The
coherence time $\textit{T}_{2}$* is analyzed as a function of potential
detuning and an external magnetic field. In weak magnetic fields, the coherence
is limited by fast noise compared to the data acquisition time, which limits
$\textit{T}_{2}$* < 1 ${\mu}$s in the ergodic limit. We present evidence of
sizable and coherent coupling of the qubit with the spin states of a nearby
quantum dot, demonstrating that appropriate spin-electric coupling may enable a
charge-based two-qubit gate in a (1,1) charge configuration.
- Abstract（参考訳）: 工学的なスピン電結合により、半導体ナノ構造のスピン量子ビットを効率よく、個別に操作することができる。
マイクロマグネットを用いた合成スピン軌道結合はシリコンの単一スピンに基づく量子ビットの駆動に広く使われているが、エンコードされたスピン量子ビットの対応するデモンストレーションは自然シリコンに限られている。
ここでは,符号化されたスピン量子ビットの発振品質係数が580を超えるオンチップマイクロマグネットを用いて,ゲート定義二重量子ドット($^{28}$Si/SiGe)における高速シングルトリップ量子ビット発振(〜100MHz)を実演する。
コヒーレンス時間$\textit{t}_{2}$*はポテンシャルデチューニングと外部磁場の関数として解析される。
弱い磁場では、コヒーレンスはデータ取得時間に比べて速いノイズによって制限され、エルゴード極限において$\textit{T}_{2}$* < 1 ${\mu}$s に制限される。
我々は、量子ドットのスピン状態と量子ビットの最大かつコヒーレントな結合の証拠を示し、適切なスピン-電荷結合により電荷ベースの2量子ビットゲートを (1,1) 電荷配置で実現できることを示す。
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