論文の概要: Entanglement-based quantum information protocols designed with silicon quantum dot platform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19551v1
- Date: Thu, 28 Mar 2024 16:35:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 15:34:50.600395
- Title: Entanglement-based quantum information protocols designed with silicon quantum dot platform
- Title（参考訳）: シリコン量子ドットプラットフォームを用いたエンタングルメントに基づく量子情報プロトコル
- Authors: Junghee Ryu, Hoon Ryu,
- Abstract要約: スピンベースの量子ビット(量子ビット)演算は、高忠実度で普遍論理ゲートを実現するために集中的に研究されている。
本稿では、電気的に定義された5つのシリコン量子ドット系における絡み合いに基づく量子情報プロトコルについて検討する。
本稿では,マジック状態の生成,絡み合いスワップ,量子テレポーテーションの3つの応用について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3222802562733786
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electron spins in silicon quantum dot platform provide great potential for quantum information processing due to excellent physical properties and modern fabrication technologies. Spin-based quantum bit (qubit) operations are intensively studied to realize universal logic gates with a high fidelity, fast gating operations, and basic programmability. Although recent experimental achievements can be considered as remarkable results for utilizing quantum computation, more advanced quantum information protocols should be demonstrated with a large number of qubit system to enable programmability of silicon devices. Here, we computationally explore entanglement-based quantum information protocols in electrically defined five silicon quantum dot system. To this end, device simulations are employed to demonstrate $1$-qubit gate and $2$-qubit gate operations. Additionally, we discuss the implementations of three applications: the generation of magic states, entanglement swapping, and quantum teleportation in our silicon device. All the results will secure the scalability of quantum information processing with electron spin qubits in silicon quantum dot system.
- Abstract（参考訳）: シリコン量子ドットプラットフォームの電子スピンは、優れた物理特性と近代的な製造技術のために量子情報処理に大きな可能性をもたらす。
スピンベースの量子ビット(量子ビット)演算は、高忠実度、高速ゲーティング演算、基本プログラム可能性を持つ普遍論理ゲートを実現するために、集中的に研究されている。
近年の実験的な成果は量子計算を利用するための顕著な成果とみなすことができるが、より高度な量子情報プロトコルを多くの量子ビットシステムで実証し、シリコンデバイスのプログラム性を実現する必要がある。
ここでは、電気的に定義された5つのシリコン量子ドット系における絡み合いに基づく量子情報プロトコルを計算的に検討する。
この目的のために、デバイスシミュレーションを使用して、1ドルキュービットゲートと2ドルキュービットゲート操作を実証する。
さらに、魔法の状態の生成、絡み合いのスワッピング、半導体デバイスにおける量子テレポーテーションの3つのアプリケーションの実装についても論じる。
すべての結果は、シリコン量子ドット系における電子スピン量子ビットによる量子情報処理のスケーラビリティを確保する。
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