論文の概要: Hole Flying Qubits in Quantum Dot Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04631v3
• Date: Tue, 12 Mar 2024 15:57:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 01:18:24.845618
• Title: Hole Flying Qubits in Quantum Dot Arrays
• Title（参考訳）: 量子ドットアレイにおけるホールフライング量子ビット
• Authors: D. Fern\'andez-Fern\'andez, Yue Ban, Gloria Platero
• Abstract要約: 我々は、電場操作によりSOIの動的制御が可能であり、転送中に量子ゲートの実装を同時に行うことができることを示す。 我々はスピン状態に焦点を合わせ保存するために動的デカップリング方式を採用し、より高い伝達忠実性をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0446041735532203
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum information transfer is fundamental for scalable quantum computing in any potential platform and architecture. Hole spin qubits, owing to their intrinsic spin-orbit interaction (SOI), promise fast quantum operations which are fundamental for the implementation of quantum gates. Yet, the influence of SOI in quantum transfer protocols remains an open question. Here, we investigate hole flying qubits using shortcuts to adiabaticity protocols, i.e., the long-range transfer of hole spin states and the quantum distribution of entangled pairs in semiconductor quantum dot arrays. We show that electric field manipulation allows dynamical control of the SOI, enabling simultaneously the implementation of quantum gates during the transfer, with the potential to significantly accelerate quantum algorithms. By harnessing the ability to perform quantum gates in parallel with the transfer, we employ dynamical decoupling schemes to focus and preserve the spin state, leading to higher transfer fidelity.
• Abstract（参考訳）: 量子情報転送は、あらゆる潜在的プラットフォームとアーキテクチャにおけるスケーラブルな量子コンピューティングの基盤である。 ホールスピン量子ビットは、固有のスピン軌道相互作用(SOI)により、量子ゲートの実装に基本となる高速量子演算を約束する。 しかし、量子転送プロトコルにおけるSOIの影響は未解決のままである。 本稿では,穴スピン状態の長距離移動や,半導体量子ドットアレイ内の絡み合ったペアの量子分布など,断熱プロトコルへのショートカットを用いてホールフライング量子ビットを調べる。 我々は、電場操作がSOIの動的制御を可能にし、転送中に量子ゲートの実装を同時に可能とし、量子アルゴリズムを著しく高速化することができることを示した。 転送と平行に量子ゲートを実行する能力を利用することで、スピン状態に焦点を合わせ保存するために動的デカップリング方式を用いて、転送忠実度を高める。

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