論文の概要: Large spin shuttling oscillations enabling high-fidelity single qubit gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00601v1
• Date: Fri, 1 Mar 2024 15:27:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-05 16:55:16.371042
• Title: Large spin shuttling oscillations enabling high-fidelity single qubit gates
• Title（参考訳）: 高忠実なシングルキュービットゲートを実現する大型スピンシャットリング振動
• Authors: Akshay Menon Pazhedath, Alessandro David, Max Oberl\"ander, Matthias M. M\"uller, Tommaso Calarco, Hendrik Bluhm and Felix Motzoi
• Abstract要約: より大きな空間移動性を利用して、より大きなRabi周波数を実現することにより、静的EDSR型シングルキュービットパルスを著しく上回る可能性を示す。 我々の理論的結果は、有限性は究極的にはスピン-ヴァレー物理学によってボトルネックとなり、量子最適制御を用いることで抑制できることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.136619420474766
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Semiconductor quantum dots have shown impressive breakthroughs in the last years, with single and two qubit gate fidelities matching other leading platforms and scalability still remaining a relative strength. However, due to qubit wiring considerations, mobile electron architectures have been proposed to facilitate upward scaling. In this work, we examine and demonstrate the possibility of significantly outperforming static EDSR-type single-qubit pulsing by taking advantage of the larger spatial mobility to achieve larger Rabi frequencies and reduce the effect of charge noise. Our theoretical results indicate that fidelities are ultimately bottlenecked by spin-valley physics, which can be suppressed through the use of quantum optimal control, and we demonstrate that, across different potential regimes and competing physical models, shuttling based single-qubit gates retain significant advantage over existing alternatives.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットは過去数年間で画期的なブレークスルーを示しており、単一と2つのキュービットゲートのフィデリティは他の主要なプラットフォームと一致しており、スケーラビリティは依然として相対的な強さを保っている。 しかし、クビット配線の考慮により、上向きのスケーリングを容易にするために移動電子アーキテクチャが提案されている。 本研究では、より広い空間移動性を利用して、より大きなrabi周波数を実現し、帯電ノイズの影響を低減することにより、静的edsr型シングルキュービット脈動を著しく上回る可能性を検証し、実証する。 量子最適制御を用いることで抑制できるスピンバレー物理によって、フィデリティが最終的にボトルネックとなることを理論的に示し、様々な潜在的な状態や競合する物理モデルにおいて、既存の代替よりも大きな優位性を保っていることを示す。

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