論文の概要: High-Fidelity Electron Spin Gates in a Scalable Diamond Quantum Register

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04199v1
• Date: Thu, 6 Jun 2024 15:58:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-07 14:10:28.859175
• Title: High-Fidelity Electron Spin Gates in a Scalable Diamond Quantum Register
• Title（参考訳）: スケーラブルダイヤモンド量子レジスタにおける高忠実電子スピンゲート
• Authors: Timo Joas, Florian Ferlemann, Roberto Sailer, Philipp J. Vetter, Jingfu Zhang, Ressa S. Said, Tokuyuki Teraji, Shinobu Onoda, Tommaso Calarco, Genko Genov, Matthias M. Müller, Fedor Jelezko,
• Abstract要約: ダイヤモンド中のNVスピン間のエンタングゲートを頑丈に実装し易い。 環境条件下では,F=(96.0 pm 2.5)=%のレコードゲート忠実度を示す。 我々の支配的誤差の同定は、誤差補正しきい値を超えたNV-NVゲートへの道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Diamond is a promising platform for quantum information processing as it can host highly coherent qubits that might allow for the construction of large quantum registers. A prerequisite for such devices is a coherent interaction between electron nitrogen vacancy (NV) spins. Entanglement between dipolar-coupled NV spin pairs has been demonstrated, but with a limited entanglement fidelity and its error sources have not been characterized. Here, we design a robust, easy to implement entangling gate between NV spins in diamond and quantify the influence of multiple error sources on the gate performance. Experimentally, we demonstrate a record gate fidelity of $F=(96.0 \pm 2.5)$ % under ambient conditions. Our identification of the dominant errors paves the way towards NV-NV gates beyond the error correction threshold.
• Abstract（参考訳）: ダイアモンドは量子情報処理のための有望なプラットフォームであり、大きな量子レジスタの構築を可能にする、高度に一貫性のある量子ビットをホストすることができる。 このような装置の前提条件は、電子窒素空孔(NV)スピン間のコヒーレント相互作用である。 双極子結合したNVスピン対間の絡み合いは実証されているが、絡み合いが限られており、その誤差源は明らかにされていない。 そこで我々は,ダイヤモンド中のNVスピン間の絡み合うゲートを頑健で容易に実装し,複数の誤差源がゲート性能に与える影響を定量化する。 実験では, 環境条件下でのF=(96.0 \pm 2.5)=%の記録ゲートの忠実度を実証した。 我々の支配的誤差の同定は、誤差補正しきい値を超えたNV-NVゲートへの道を開く。

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