論文の概要: Autonomous Bootstrapping of Quantum Dot Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.20061v1
• Date: Mon, 29 Jul 2024 14:47:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-30 13:24:58.406592
• Title: Autonomous Bootstrapping of Quantum Dot Devices
• Title（参考訳）: 量子ドットデバイスの自律ブートストラップ
• Authors: Anton Zubchenko, Danielle Middlebrooks, Torbjørn Rasmussen, Lara Lausen, Ferdinand Kuemmeth, Anasua Chatterjee, Justyna P. Zwolak,
• Abstract要約: そこで本研究では,後続のチューニングフェーズに備えて,削除モードQDデバイスを初期化するためのブートストラップアルゴリズムを提案する。 組み合わせたアルゴリズムは、96パーセントの成功率で、8分未満で冷却したQDデバイスを所望のグローバルな状態に効率よく確実に持っていくことができることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 26.47874938214435
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Semiconductor quantum dots (QD) are a promising platform for multiple different qubit implementations, all of which are voltage-controlled by programmable gate electrodes. However, as the QD arrays grow in size and complexity, tuning procedures that can fully autonomously handle the increasing number of control parameters are becoming essential for enabling scalability. We propose a bootstrapping algorithm for initializing a depletion mode QD device in preparation for subsequent phases of tuning. During bootstrapping, the QD device functionality is validated, all gates are characterized, and the QD charge sensor is made operational. We demonstrate the bootstrapping protocol in conjunction with a coarse tuning module, showing that the combined algorithm can efficiently and reliably take a cooled-down QD device to a desired global state configuration in under 8 minutes with a success rate of 96 %. Importantly, by following heuristic approaches to QD device initialization and combining the efficient ray-based measurement with the rapid radio-frequency reflectometry measurements, the proposed algorithm establishes a reference in terms of performance, reliability, and efficiency against which alternative algorithms can be benchmarked.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドット(QD)は、複数の異なる量子ビット実装のための有望なプラットフォームであり、いずれもプログラム可能なゲート電極によって電圧制御されている。 しかし、QD配列のサイズと複雑さが大きくなるにつれて、拡張性を実現するためには、制御パラメータの増大を完全に自律的に処理できるチューニング手順が不可欠になっている。 そこで本研究では,後続のチューニングフェーズに備えて,削除モードQDデバイスを初期化するためのブートストラップアルゴリズムを提案する。 ブートストレッピング中、QDデバイス機能を検証し、全てのゲートを特徴付け、QD電荷センサを動作させる。 本研究では, ブートストラッププロトコルと粗いチューニングモジュールを併用して, 冷却したQDデバイスを, 96パーセントの成功率で8分以内で, 所望のグローバルな状態設定に効率よく, 確実に取ることができることを示す。 重要なことは、QDデバイスの初期化に対するヒューリスティックなアプローチと、高速なラジオ周波数反射率測定との組み合わせにより、提案アルゴリズムは、代替アルゴリズムをベンチマークできる性能、信頼性、効率の基準を確立することである。

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