論文の概要: Quantum computation with hybrid parafermion-spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.20950v1
• Date: Fri, 31 May 2024 15:50:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-03 13:48:55.100645
• Title: Quantum computation with hybrid parafermion-spin qubits
• Title（参考訳）: ハイブリッドパラフェミオンスピン量子ビットを用いた量子計算
• Authors: Denis V. Kurlov, Melina Luethi, Anatoliy I. Lotkov, Katharina Laubscher, Jelena Klinovaja, Daniel Loss,
• Abstract要約: 量子ドットスピン量子ビットを$mathbbZ_2m$パラフェルミオン量子ビットに結合して形成したハイブリッド量子ビット上に作用する単一および2量子ビット量子ゲートの普遍的集合を提案する。 我々の定式化はフォックパラフェルミオンを利用し、ハイブリッドパラフェルミオン-スピン系の透明な処理を容易にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a universal set of single- and two-qubit quantum gates acting on a hybrid qubit formed by coupling a quantum dot spin qubit to a $\mathbb{Z}_{2m}$ parafermion qubit with arbitrary integer $m$. The special case $m=1$ reproduces the results previously derived for Majorana qubits. Our formalism utilizes Fock parafermions, facilitating a transparent treatment of hybrid parafermion-spin systems. Furthermore, we highlight the previously overlooked importance of particle-hole symmetry in these systems. We give concrete examples how the hybrid qubit system could be realized experimentally for $\mathbb{Z}_4$ and $\mathbb{Z}_6$ parafermions. In addition, we discuss a simple readout scheme for the fractional parafermion charge via the measurement of the spin qubit resonant frequency.
• Abstract（参考訳）: 量子ドットスピン量子ビットを任意の整数$m$のパラフェミオン量子ビットと$\mathbb{Z}_{2m}$のパラフェミオン量子ビットに結合することによって形成されるハイブリッド量子ビット上で作用する単一および2量子ビット量子ゲートの普遍的集合を提案する。 特別の場合$m=1$は、以前Majorana qubitsで導かれた結果を再現する。 我々の定式化はフォックパラフェルミオンを利用し、ハイブリッドパラフェルミオン-スピン系の透明な処理を容易にする。 さらに, 従来見過ごされていた粒子ホール対称性の重要性を強調した。 ハイブリッド量子ビット系は、$\mathbb{Z}_4$と$\mathbb{Z}_6$パラフェルミオンに対して実験的に実現できる具体的な例を示す。 さらに、スピン量子ビット共鳴周波数の測定により、分数パラフェルミオン電荷の簡単な読み出し方式について議論する。

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