論文の概要: Dynamic sweet spot of driven flopping-mode spin qubits in planar quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03730v1
• Date: Wed, 7 Aug 2024 12:36:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-08 12:25:11.136388
• Title: Dynamic sweet spot of driven flopping-mode spin qubits in planar quantum dots
• Title（参考訳）: 平面量子ドットにおけるフローッピングモードスピン量子ビットの動的スイートスポット
• Authors: Yaser Hajati, Guido Burkard,
• Abstract要約: 平面二重量子ドット(DQD)スピン量子ビットに対する電気ノイズの影響について, 点レベルに印加した交流ゲートの影響について検討した。 クォービットをオフ共鳴的に駆動することは電荷ノイズの影響を効果的に軽減し、ダイナミックなスイートスポットの出現につながる。
• 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: Semiconductor quantum dots with confined electron or hole spins show promise for quantum information processing as they allow for efficient electric field-driven qubit manipulation. However, their susceptibility to electric noise poses a challenge that may hinder the effectiveness of these qubits. Here, we explore the impact of electric noise on a planar double quantum dot (DQD) spin qubit under the influence of AC gates applied to the dot levels, focusing on the flopping-mode spin qubit with spin-orbit interaction. We employ a rotating wave approximation within a time-dependent effective Hamiltonian to derive analytic expressions for the Rabi frequency of spin qubit oscillations with a single electron or hole in a DQD. We find that driving the qubit off-resonantly effectively mitigates the influence of charge noise, leading to a manifestation of a dynamic sweet spot. The proposed mode of operation notably improves the fidelity of quantum gates, particularly within specific ranges of drive parameters and detuning during qubit manipulation. Furthermore, our study unveils the potential of inducing a second-order dynamic sweet spot, a phenomenon tunable by drive and DQD parameters. Understanding the importance of driving qubits off-resonantly is essential for developing high-coherence planar DQD spin qubits, both for electrons in silicon and holes in germanium.
• Abstract（参考訳）: 電子やホールスピンが制限された量子ドットは、効率的な電場駆動量子ビット操作を可能にするため、量子情報処理を約束する。 しかし、その電気ノイズに対する感受性は、これらの量子ビットの有効性を阻害する可能性がある。 本稿では, 平面二重量子ドット(DQD)スピン量子ビットに対する電気ノイズの影響を, スピン-軌道相互作用によるフリップモードスピン量子ビットに焦点をあてて検討する。 時間依存の有効ハミルトニアン内に回転波近似を用いて、DQD内の単一電子または穴を持つスピン量子ビット振動のラビ周波数の解析式を導出する。 クォービットをオフ共鳴的に駆動することは電荷ノイズの影響を効果的に軽減し、ダイナミックなスイートスポットの出現につながる。 提案した動作モードは量子ゲートの忠実度を特に、特に特定の駆動パラメータの範囲内で改善し、量子ビット操作時のデチューニングを行う。 さらに,本研究では,駆動およびDQDパラメータによって調節可能な2次動的スイートスポットを誘導する可能性を明らかにした。 量子ビットをオフ共鳴的に駆動することの重要性を理解することは、高コヒーレンスな平面DQDスピン量子ビットの開発に不可欠である。

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