論文の概要: Two-qubit logic between distant spins in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16805v1
• Date: Wed, 25 Oct 2023 17:37:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-26 13:10:47.829787
• Title: Two-qubit logic between distant spins in silicon
• Title（参考訳）: シリコン中の遠方スピン間の2量子論理
• Authors: Jurgen Dijkema, Xiao Xue, Patrick Harvey-Collard, Maximilian Rimbach-Russ, Sander L. de Snoo, Guoji Zheng, Amir Sammak, Giordano Scappucci, Lieven M.K. Vandersypen
• Abstract要約: 本研究では、超伝導共振器を用いて、2つの半導体スピン量子ビット間250$mu$mのコヒーレント相互作用を促進する。 結果は、チップ上のスピンキュービットモジュールのスケーラブルなネットワークを約束する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5561396798949833
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Direct interactions between quantum particles naturally fall off with distance. For future-proof qubit architectures, however, it is important to avail of interaction mechanisms on different length scales. In this work, we utilize a superconducting resonator to facilitate a coherent interaction between two semiconductor spin qubits 250 $\mu$m apart. This separation is several orders of magnitude larger than for the commonly employed direct interaction mechanisms in this platform. We operate the system in a regime where the resonator mediates a spin-spin coupling through virtual photons. We report anti-phase oscillations of the populations of the two spins with controllable frequency. The observations are consistent with iSWAP oscillations and ten nanosecond entangling operations. These results hold promise for scalable networks of spin qubit modules on a chip.
• Abstract（参考訳）: 量子粒子間の直接相互作用は、自然に距離とともに崩壊する。 しかし、将来的な量子ビットアーキテクチャでは、異なる長さスケールでの相互作用機構の活用が重要である。 本研究では、2つの半導体スピン量子ビット250$\mu$mのコヒーレントな相互作用を容易にするために超伝導共振器を用いる。 この分離は、このプラットフォームで一般的に使われる直接相互作用メカニズムよりも数桁大きい。 我々は、共振器が仮想光子を介してスピンスピン結合を媒介する状態でシステムを操作する。 制御可能な周波数で2本のスピンの反位相振動を報告する。 観測は、iSWAP振動と10ナノ秒のエンタングリング操作と一致している。 これらの結果は、チップ上のスピン量子ビットモジュールのスケーラブルネットワークを約束する。

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