論文の概要: Universal control of four singlet-triplet qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.16101v2
- Date: Wed, 27 Dec 2023 09:40:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-29 20:42:55.821383
- Title: Universal control of four singlet-triplet qubits
- Title(参考訳): 4つの一重項量子ビットの普遍制御
- Authors: Xin Zhang, Elizaveta Morozova, Maximilian Rimbach-Russ, Daniel
Jirovec, Tzu-Kan Hsiao, Pablo Cova Fari\~na, Chien-An Wang, Stefan D.
Oosterhout, Amir Sammak, Giordano Scappucci, Menno Veldhorst, Lieven M. K.
Vandersypen
- Abstract要約: 半導体量子ドットにおける相互作用スピンのコヒーレント制御は 量子情報処理に強い関心を持つ
近接するスピン間の完全かつ制御可能な相互作用を持つゲルマニウム量子ドットアレイを2時間4ドルで提示する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.413403288268894
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The coherent control of interacting spins in semiconductor quantum dots is of
strong interest for quantum information processing as well as for studying
quantum magnetism from the bottom up. On paper, individual spin-spin couplings
can be independently controlled through gate voltages, but nonlinearities and
crosstalk introduce significant complexity that has slowed down progress in
past years. Here, we present a $2\times4$ germanium quantum dot array with full
and controllable interactions between nearest-neighbor spins. As a
demonstration of the level of control, we define four singlet-triplet qubits in
this system and show two-axis single-qubit control of all qubits and SWAP-style
two-qubit gates between all neighbouring qubit pairs. Combining these
operations, we experimentally implement a circuit designed to generate and
distribute entanglement across the array. These results highlight the potential
of singlet-triplet qubits as a competing platform for quantum computing and
indicate that scaling up the control of quantum dot spins in extended bilinear
arrays can be feasible.
- Abstract(参考訳): 半導体量子ドットにおける相互作用スピンのコヒーレント制御は、量子情報処理だけでなく、ボトムアップからの量子磁気の研究にも強い関心を持つ。
スピンスピン結合はゲート電圧によって独立に制御できるが, 非線形性やクロストークは, 過去数年で進行が鈍化している。
ここでは、近接するスピン間の完全かつ制御可能な相互作用を持つゲルマニウム量子ドットアレイについて述べる。
制御レベルを実証するため、本システムでは4つのシングルトリップキュービットを定義し、隣接する全てのキュービットペア間の全てのキュービットとSWAPスタイルの2ビットゲートの2軸シングルキュービット制御を示す。
これらの演算を組み合わせることで、配列間の絡み合いを発生・分散する回路を実験的に実装する。
これらの結果は、量子コンピューティングの競合するプラットフォームとしてのシングルトリップキュービットの可能性を強調し、拡張双線形アレイにおける量子ドットスピンの制御のスケールアップが可能であることを示す。
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