論文の概要: Operating semiconductor qubits without individual barrier gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03033v1
• Date: Mon, 06 Jan 2025 14:21:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 17:05:58.139734
• Title: Operating semiconductor qubits without individual barrier gates
• Title（参考訳）: 個々のバリアゲートを持たない半導体量子ビットの動作
• Authors: A. S. Ivlev, D. R. Crielaard, M. Meyer, W. I. L. Lawrie, N. W. Hendrickx, A. Sammak, G. Scappucci, C. Déprez, M. Veldhorst,
• Abstract要約: 本研究では,個々のバリアゲートにパルスを印加することなく2ビット間相互作用を可変させる手法を提案する。 これによりバリアゲート電圧を変更することなく2量子演算を行うことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Semiconductor spin qubits have emerged as a promising platform for quantum computing, following a significant improvement in their control fidelities over recent years. Increasing the qubit count remains challenging, beginning with the fabrication of small features and complex fanouts. A particular challenge has been formed by the need for individual barrier gates to control the exchange interaction between adjacent spin qubits. Here, we propose a method to vary two-qubit interactions without applying pulses on individual barrier gates while also remaining insensitive to detuning noise in first order. By changing plunger gate voltages over 300 mV we tune the exchange energy $J$ from 100 kHz to 60 MHz. This allows us to perform two-qubit operations without changing the barrier gate voltage. Based on these findings we conceptualize a spin qubit architecture without individual barrier gates, simplifying the fabrication while maintaining the control necessary for universal quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 半導体スピン量子ビットは量子コンピューティングの有望なプラットフォームとして登場し、ここ数年で制御能力が大幅に向上した。 キュービット数の増加は、まず小さな特徴と複雑なファンアウトの作成から始まる。 特定の課題は、隣接するスピン量子ビット間の交換相互作用を制御するための個々のバリアゲートの必要性によって形成されている。 本稿では,各バリアゲートにパルスを印加することなく2ビット間相互作用を変化させる手法を提案する。 300mV以上のプランジャーゲート電圧を変えることで、交換エネルギーJ$を100kHzから60MHzに調整する。 これによりバリアゲート電圧を変更することなく2量子演算を行うことができる。 これらの知見に基づいて、個々のバリアゲートを持たないスピン量子ビットアーキテクチャを概念化し、普遍的な量子計算に必要な制御を維持しつつ製造を単純化する。

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