論文の概要: Electronic Noise Considerations for Designing Integrated Solid-State Quantum Memories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.00683v1
• Date: Tue, 31 Dec 2024 23:52:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-05 17:12:23.710227
• Title: Electronic Noise Considerations for Designing Integrated Solid-State Quantum Memories
• Title（参考訳）: 集積型量子記憶器設計のための電子ノイズの考察
• Authors: Tzu-Yung Huang, David A. Hopper, Kaisarbek Omirzakhov, Mohamad Hossein Idjadi, S. Alexander Breitweiser, Firooz Aflatouni, Lee C. Bassett,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心に基づくケーススタディを提案する。 制御系における位相雑音とタイミングジッタの影響をモデル化し,実験的に検証する。 その結果、固体スピン量子ビット用集積量子制御信号発生器の設計要件を規定する手法が示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06022769903412459
• License:
• Abstract: As quantum networks expand and are deployed outside research laboratories, a need arises to design and integrate compact control electronics for each memory node. It is essential to understand the performance requirements for such systems, especially concerning tolerable levels of noise, since these specifications dramatically affect a system's design complexity and cost. Here, using an approach that can be easily generalized across quantum-hardware platforms, we present a case study based on nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond. We model and experimentally verify the effects of phase noise and timing jitter in the control system in conjunction with the spin qubit's environmental noise. We further consider the impact of different phase noise characteristics on the fidelity of dynamical decoupling sequences. The results demonstrate a procedure to specify design requirements for integrated quantum control signal generators for solid-state spin qubits, depending on their coherence time, intrinsic noise spectrum, and required fidelity.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの膨張と外部への展開に伴い、各メモリノード用の小型制御エレクトロニクスの設計と統合の必要性が生じる。 これらの仕様は、システム設計の複雑さとコストに劇的に影響するため、特に耐え難いレベルのノイズについて、そのようなシステムの性能要件を理解することが不可欠である。 ここでは、量子ハードウェアプラットフォーム間で容易に一般化できるアプローチを用いて、ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心に基づくケーススタディを示す。 本研究では,スピンキュービットの環境騒音とともに制御系における位相雑音とタイミングジッタの影響をモデル化し,実験的に検証する。 さらに,異なる位相雑音特性が動的デカップリング配列の忠実度に及ぼす影響を考察する。 その結果, 固体スピン量子ビット用集積量子制御信号発生器の設計要件を, そのコヒーレンス時間, 固有雑音スペクトル, 必要な忠実度に応じて指定する手法が示された。

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