論文の概要: Flying Spin Qubits in Quantum Dot Arrays Driven by Spin-Orbit Interaction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04631v4
• Date: Mon, 18 Nov 2024 18:22:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:27:12.862200
• Title: Flying Spin Qubits in Quantum Dot Arrays Driven by Spin-Orbit Interaction
• Title（参考訳）: スピン軌道相互作用による量子ドットアレイのフライングスピンビット
• Authors: D. Fernández-Fernández, Yue Ban, Gloria Platero,
• Abstract要約: 内在的なスピン軌道相互作用(SOI)により、ホールスピン量子ビットは高速な量子演算を約束する。 我々は,SOIが媒介するフライングスピン量子ビットについて,短絡による断熱プロトコルを用いて検討する。 電場操作はSOIの動的制御を可能にし、同時に量子ゲートの実装を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• 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 flying spin qubits mediated by SOI, using shortcuts to adiabaticity protocols, i.e., the long-range transfer of spin qubits 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 implement 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、潜在的なプラットフォームやアーキテクチャにおいて、スケーラブルな量子コンピューティングの基本である。 ホールスピン量子ビット(英: Hole spin qubits)は、その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。 ここでは,SOIによって媒介されるフライングスピン量子ビットについて,半導体量子ドットアレイにおけるスピン量子ビットの長距離移動と絡み合ったペアの量子分布という,断熱プロトコルへのショートカットを用いて検討する。 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、スピン状態の集中と保存のための動的デカップリングスキームを実装し、転送忠実度を高める。

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