論文の概要: Diverse methods and practical aspects in controlling single semiconductor qubits: a review
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03286v1
- Date: Wed, 04 Dec 2024 12:58:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-05 15:07:37.222020
- Title: Diverse methods and practical aspects in controlling single semiconductor qubits: a review
- Title（参考訳）: 単一半導体量子ビット制御における様々な方法と実践的側面--概観
- Authors: Jia-Ao Peng, Chu-Dan Qiu, Wen-Long Ma, Jun-Wei Luo,
- Abstract要約: 量子制御は、分子物理学、核磁気共鳴、量子情報処理で使われる幅広い量子演算を可能にする。
半導体量子ドットにおける電子や核のスピンや電荷度自由度に量子情報が符号化される半導体量子ビットは、スケーラブルな固体量子技術の競争力の高い候補となっている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1549572298362787
- License:
- Abstract: Quantum control allows a wide range of quantum operations employed in molecular physics, nuclear magnetic resonance and quantum information processing. Thanks to the existing microelectronics industry, semiconducting qubits, where quantum information is encoded in spin or charge degree freedom of electrons or nuclei in semiconductor quantum dots, constitute a highly competitive candidate for scalable solid-state quantum technologies. In quantum information processing, advanced control techniques are needed to realize quantum manipulations with both high precision and noise resilience. In this review, we first introduce the basics of various widely-used control methods, including resonant excitation, adabatic passage, shortcuts to adiabaticity, composite pulses, and quantum optimal control. Then we review the practical aspects in applying these methods to realize accurate and robust quantum gates for single semiconductor qubits, such as Loss-DiVincenzo spin qubit, spinglet-triplet qubit, exchange-only qubit and charge qubit.
- Abstract（参考訳）: 量子制御は、分子物理学、核磁気共鳴、量子情報処理で使われる幅広い量子演算を可能にする。
既存のマイクロエレクトロニクス産業のおかげで、半導体量子ドットにおける電子や核のスピンや電荷度自由度に量子情報が符号化される半導体量子ビットは、スケーラブルな固体量子技術の競争力の高い候補となっている。
量子情報処理では、高精度かつノイズ耐性の両面で量子操作を実現するために、高度な制御技術が必要である。
本稿では、まず、共振励起、アダバティックパス、断熱へのショートカット、複合パルス、量子最適制御など、広く使われている制御法の基本について紹介する。
次に,ロス・ディヴィンセンツォスピン量子ビット,スプリングレット・トリップレット量子ビット,交換専用量子ビット,電荷量子ビットなどの単一半導体量子ビットに対して,これらの手法を適用し,正確で堅牢な量子ゲートを実現する実践的側面について述べる。
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