論文の概要: A dressed singlet-triplet qubit in germanium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14627v1
• Date: Fri, 24 Jan 2025 16:44:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-27 14:55:57.639016
• Title: A dressed singlet-triplet qubit in germanium
• Title（参考訳）: ゲルマニウムの着飾った一重項量子ビット
• Authors: Konstantinos Tsoukalas, Uwe von Lüpke, Alexei Orekhov, Bence Hetényi, Inga Seidler, Lisa Sommer, Eoin G. Kelly, Leonardo Massai, Michele Aldeghi, Marta Pita-Vidal, Nico W. Hendrickx, Stephen W. Bedell, Stephan Paredes, Felix J. Schupp, Matthias Mergenthaler, Gian Salis, Andreas Fuhrer, Patrick Harvey-Collard,
• Abstract要約: 半導体ホールスピン量子ビットでは、低磁場動作はコヒーレンス時間を延長するが、ゲート速度を比例的に減少させる。 対照的に、シングルトリップ(ST)量子ビットは、主に交換相互作用によって制御される。 GermanJ$を変調することにより、ST量子ビットの共振駆動を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In semiconductor hole spin qubits, low magnetic field ($B$) operation extends the coherence time ($T_\mathrm{2}^*$) but proportionally reduces the gate speed. In contrast, singlet-triplet (ST) qubits are primarily controlled by the exchange interaction ($J$) and can thus maintain high gate speeds even at low $B$. However, a large $J$ introduces a significant charge component to the qubit, rendering ST qubits more vulnerable to charge noise when driven. Here, we demonstrate a highly coherent ST hole spin qubit in germanium, operating at both low $B$ and low $J$. By modulating $J$, we achieve resonant driving of the ST qubit, obtaining an average gate fidelity of $99.68\%$ and a coherence time of $T_\mathrm{2}^*=1.9\,\mu$s. Moreover, by applying the resonant drive continuously, we realize a dressed ST qubit with a tenfold increase in coherence time ($T_\mathrm{2\rho}^*=20.3\,\mu$s). Frequency modulation of the driving signal enables universal control, with an average gate fidelity of $99.64\%$. Our results demonstrate the potential for extending coherence times while preserving high-fidelity control of germanium-based ST qubits, paving the way for more efficient operations in semiconductor-based quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 半導体ホールスピン量子ビットでは、低磁場(B$)演算はコヒーレンス時間(T_\mathrm{2}^*$)を延長するが、ゲート速度を比例的に減少させる。 対照的に、シングルトリップレット(ST)量子ビットは、主に交換相互作用(J$)によって制御され、したがって、B$が低い場合でも高いゲート速度を維持することができる。 しかし、大きな$J$は、量子ビットに重要な電荷成分を導入し、駆動時に電荷ノイズに対してより脆弱なST量子ビットを発生させる。 ここでは、ゲルマニウムにおいて高いコヒーレントなSTホールスピン量子ビットを示し、低いB$と低いJ$の両方で動作する。 J$を変調することにより、ST量子ビットの共振駆動を実現し、平均ゲート忠実度99.68\%$とコヒーレンス時間$T_\mathrm{2}^*=1.9\,\mu$sを得る。 さらに、共振器駆動を連続的に適用することにより、コヒーレンス時間(T_\mathrm{2\rho}^*=20.3\,\mu$s)が10倍増加する着衣ST量子ビットを実現する。 駆動信号の周波数変調は、平均ゲート忠実度が99.64\%$の普遍的な制御を可能にする。 本研究は、ゲルマニウム系ST量子ビットの高忠実度制御を保ちながらコヒーレンス時間を延ばす可能性を示し、半導体系量子プロセッサにおけるより効率的な演算の道を開いた。

関連論文リスト

• Fast and high-fidelity dispersive readout of a spin qubit via squeezing and resonator nonlinearity [0.0]
  非線形マイクロ波共振器に結合した半導体二重量子ドットにおけるスピンの分散測定について検討する。 置換真空状態を利用して,半導体スピン量子ビットの高速かつ高忠実な読み出しを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-08T01:11:17Z)
• Tunable inductive coupler for high fidelity gates between fluxonium qubits [0.27638147714466216]
  2つの重フルオキソニウム量子ビット間の強い帰納結合を実現するチューナブルカプラを提案する。 これらの性質は高速で高忠実なシングルビットと2ビットのゲートにつながる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:18Z)
• Sweet-spot operation of a germanium hole spin qubit with highly anisotropic noise sensitivity [0.0]
  クビット駆動とデコヒーレンスを弱体化させる機構と異方性について報告する。 低磁場でキュービットを動作させ、99.94 %の単一キュービットゲート密度を維持しながら、T*=9.2$mu$sの劣化時間を測定する。 この量子ビット駆動とデコヒーレンス機構の理解は、スケーラブルで高コヒーレントなホール量子ビットアレイの設計と運用の鍵となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-22T15:39:40Z)
• Qubit readouts enabled by qubit cloaking [49.1574468325115]
  時間依存ドライブは量子コンピューティングの取り組みにおいて重要な役割を果たす。 シングルキュービット制御、論理演算の絡み合い、およびキュービットの読み出しを可能にする。 クビット・クローキングは、Lled'o, Dassonneville, et alで導入された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-01T15:58:25Z)
• Cat-qubit-inspired gate on cos($2\theta$) qubits [77.34726150561087]
  我々はKerr-cat量子ビットのノイズバイアス保存ゲートにインスパイアされた1量子ビット$Z$ゲートを導入する。 このスキームは、 qubit と ancilla qubit の間のビームスプリッターのような変換を通じて位相空間の $pi$ 回転に依存する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-04T23:06:22Z)
• Erasure qubits: Overcoming the $T_1$ limit in superconducting circuits [105.54048699217668]
  振幅減衰時間である$T_phi$は、超伝導回路の量子忠実度を制限する主要な要因として長い間存在してきた。 本稿では、振幅減衰誤差を検出して消去誤差に変換する方法で、量子ビットを設計し、従来のT_phi$制限を克服する手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T17:39:21Z)
• A lower bound on the space overhead of fault-tolerant quantum computation [51.723084600243716]
  しきい値定理は、フォールトトレラント量子計算の理論における基本的な結果である。 振幅雑音を伴う耐故障性量子計算の最大長に対する指数的上限を証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-31T22:19:49Z)
• Rapid generation of all-optical $^{39}$K Bose-Einstein condensates using a low-field Feshbach resonance [58.720142291102135]
  フェシュバッハ共振器を用いた全光学的ボース・アインシュタイン凝縮体(399ドル)の製造について検討した。 完全に凝縮したアンサンブルと5.8タイムs104$の原子を850$msの蒸発時間で232ドルの散乱長で生成することができる。 本研究は, 慣性センシングのための超低温カリウムの高流動源への道筋について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-12T16:39:32Z)
• Fast logic with slow qubits: microwave-activated controlled-Z gate on low-frequency fluxoniums [0.0]
  ゲートは、非計算遷移間の周波数で61.6textrmns$longパルスによって活性化される。 測定された 8pm1times 10-3$ のゲート誤差は、非計算部分空間のデコヒーレンスによって制限される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-05T03:25:08Z)
• Universal fast flux control of a coherent, low-frequency qubit [2.5608309213668585]
  リセット、高速コヒーレント制御、読み出しのための新しいプロトコルが提示される。 平均ゲート忠実度が99.8%の20-60$nsのシングルキュービットゲートを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-25T03:42:09Z)
• Optimal coupling of HoW$_{10}$ molecular magnets to superconducting circuits near spin clock transitions [85.83811987257297]
  我々は,HoW$_10$磁性クラスターの純および磁性希釈結晶とマイクロ波超伝導コプラナー導波路とのカップリングについて検討した。 以上の結果から, 分子系のスピン時計状態は, スピン光子相互作用の大きさと, 不要な磁気ノイズ源からの十分な分離を両立させる, 有望な戦略であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2019-11-18T11:03:06Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。