論文の概要: Crosstalk analysis in single hole-spin qubits within highly anisotropic g-tensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16464v1
• Date: Mon, 27 Jan 2025 19:52:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-29 22:09:10.954442
• Title: Crosstalk analysis in single hole-spin qubits within highly anisotropic g-tensors
• Title（参考訳）: 高異方性g-テンソルにおける単一ホールスピン量子ビットのクロストーク解析
• Authors: Yaser Hajati, Irina Heinz, Guido Burkard,
• Abstract要約: 本研究では,クロストークが単一キュービット操作におけるキュービットの忠実度に与える影響について検討する。 本稿では,Rabiの振動を強く同期させ,クロストークを最小化できる最適駆動場条件を提案する。 ほぼクロストークのない単一ビットゲートを実現するパラメータ値の集合を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin qubits based on valence band hole states are highly promising for quantum information processing due to their strong spin-orbit coupling and ultrafast operation speed. As these systems scale up, achieving high-fidelity single-qubit operations becomes essential. However, mitigating crosstalk effects from neighboring qubits in larger arrays, particularly for anisotropic qubits with strong spin-orbit coupling, presents a significant challenge. We investigate the impact of crosstalk on qubit fidelities during single-qubit operations and derive an analytical equation that serves as a synchronization condition to eliminate crosstalk in anisotropic media. Our analysis proposes optimized driving field conditions that can robustly synchronize Rabi oscillations and minimize crosstalk, showing a strong dependence on qubit anisotropy and the orientation of the external magnetic field. Taking experimental data into our analysis, we identify a set of parameter values that enable nearly crosstalk-free single-qubit gates, thereby paving the way for scalable quantum computing architectures.
• Abstract（参考訳）: 価バンドホール状態に基づくスピン量子ビットは、強いスピン軌道結合と超高速な演算速度のため、量子情報処理に非常に有望である。 これらのシステムがスケールアップするにつれて、高忠実度単一ビット演算を実現することが不可欠である。 しかし、特に強いスピン軌道結合を持つ異方性量子ビットに対して、大きな配列における隣接する量子ビットからのクロストーク効果を緩和することは重要な課題である。 異方性媒質中のクロストークを除去するための同期条件として機能する解析式を導出した。 解析では,Rabiの振動を強く同期させ,クロストークを最小化できる最適駆動場条件を提案し,量子異方性と外部磁場の配向に強い依存を示す。 実験データを分析に取り入れることで,クロストークのない単一量子ビットゲートが実現可能なパラメータ値の集合を同定し,スケーラブルな量子コンピューティングアーキテクチャを実現する。

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