論文の概要: A 2x2 quantum dot array in silicon with fully tuneable pairwise interdot coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13882v1
• Date: Thu, 21 Nov 2024 06:46:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-22 15:18:08.779697
• Title: A 2x2 quantum dot array in silicon with fully tuneable pairwise interdot coupling
• Title（参考訳）: 完全一対対結合型シリコンにおける2x2量子ドットアレイ
• Authors: Wee Han Lim, Tuomo Tanttu, Tony Youn, Jonathan Yue Huang, Santiago Serrano, Alexandra Dickie, Steve Yianni, Fay E. Hudson, Christopher C. Escott, Chih Hwan Yang, Arne Laucht, Andre Saraiva, Kok Wai Chan, Jesús D. Cifuentes, Andrew S. Dzurak,
• Abstract要約: 本報告では, 隣接するすべての点間の相互結合が可変な2次元シリコン金属酸化物半導体(MOS)量子ドットについて述べる。 この装置は4.2Kで特徴付けられ、二重ドットと三重ドットの構成の形成と分離を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.539407433267254
• License:
• Abstract: Recent advances in semiconductor spin qubits have achieved linear arrays exceeding ten qubits. Moving to two-dimensional (2D) qubit arrays is a critical next step to advance towards fault-tolerant implementations, but it poses substantial fabrication challenges, particularly because enabling control of nearest-neighbor entanglement requires the incorporation of interstitial exchange gates between quantum dots in the qubit architecture. In this work, we present a 2D array of silicon metal-oxide-semiconductor (MOS) quantum dots with tunable interdot coupling between all adjacent dots. The device is characterized at 4.2 K, where we demonstrate the formation and isolation of double-dot and triple-dot configurations. We show control of all nearest-neighbor tunnel couplings spanning up to 30 decades per volt through the interstitial exchange gates and use advanced modeling tools to estimate the exchange interactions that could be realized among qubits in this architecture. These results represent a significant step towards the development of 2D MOS quantum processors compatible with foundry manufacturing techniques.
• Abstract（参考訳）: 半導体スピン量子ビットの最近の進歩は、10量子ビットを超える線形配列を達成した。 2次元(2次元)量子ビットアレイへの移行は、フォールトトレラントの実装に向けた重要な次のステップである。 本研究は, 近接するすべての点間の相互結合が可変な2次元シリコン酸化物-半導体(MOS)量子ドットについて述べる。 この装置は4.2Kで特徴付けられ、二重ドットと三重ドットの構成の形成と分離を実証する。 このアーキテクチャでは、間欠交換ゲートを通した1ボルトあたり30年に及ぶ最寄りのトンネル結合を制御し、高度なモデリングツールを用いて、このアーキテクチャにおいて量子ビット間で実現可能な交換相互作用を推定する。 これらの結果は、鋳物製造技術と互換性のある2次元MOS量子プロセッサの開発に向けた重要な一歩である。

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