論文の概要: Strong coupling of a superconducting flux qubit to single bismuth donors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02852v1
- Date: Tue, 05 Nov 2024 06:54:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-06 14:58:47.551448
- Title: Strong coupling of a superconducting flux qubit to single bismuth donors
- Title(参考訳): 超伝導束量子ビットと単一ビスマスドナーの強い結合
- Authors: T. Chang, I. Holzman, S. Q. Lim, D. Holmes, B. C. Johnson, D. N. Jamieson, M. Stern,
- Abstract要約: 単一のビスマスドナーは、量子情報を超伝導束量子ビットにコヒーレントに転送することができる。
この超伝導装置は、そのコヒーレントな振る舞いにほとんど影響を与えずに、遠くのスピンをオンデマンドで接続することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: The realization of a quantum computer represents a tremendous scientific and technological challenge due to the extreme fragility of quantum information. The physical support of information, namely the quantum bit or qubit, must at the same time be strongly coupled to other qubits by gates to compute information, and well decoupled from its environment to keep its quantum behavior. An interesting physical system for realizing such qubits are magnetic impurities in semiconductors, such as bismuth donors in silicon. Indeed, spins associated to bismuth donors can reach an extremely long coherence time -- of the order of seconds. Yet it is extremely difficult to establish and control efficient gates between these spins. Here we demonstrate a protocol where single bismuth donors can coherently transfer their quantum information to a superconducting flux qubit, which acts as a mediator or quantum bus. This superconducting device allows to connect distant spins on-demand with little impact on their coherent behavior.
- Abstract(参考訳): 量子コンピュータの実現は、量子情報の極端に脆弱なため、科学的、技術的に非常に難しい課題である。
情報の物理的支持、すなわち量子ビットまたは量子ビットは、情報を計算するためにゲートによって他の量子ビットと強く結合され、その量子挙動を維持するためにその環境から十分に分離されなければならない。
そのような量子ビットを実現する興味深い物理系は、シリコン中のビスマス供与体のような半導体における磁気不純物である。
実際、ビスマスドナーに関連するスピンは、数秒の順序で非常に長いコヒーレンス時間に達することができる。
しかし、これらのスピン間の効率的なゲートの確立と制御は極めて困難である。
ここでは、単一のビスマスドナーが、仲介者または量子バスとして機能する超伝導束量子ビットに、その量子情報をコヒーレントに転送できるプロトコルを実証する。
この超伝導装置は、そのコヒーレントな振る舞いにほとんど影響を与えずに、遠くのスピンをオンデマンドで接続することができる。
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