論文の概要: Noise-resilient host for electron qubit operation up to 0.4 K

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01005v1
• Date: Mon, 03 Feb 2025 02:58:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:56:28.563488
• Title: Noise-resilient host for electron qubit operation up to 0.4 K
• Title（参考訳）: 最大0.4Kの電子量子ビット演算のための耐雑音性ホスト
• Authors: Xinhao Li, Christopher S. Wang, Brennan Dizdar, Yizhong Huang, Yutian Wen, Wei Guo, Xufeng Zhang, Xu Han, Xianjing Zhou, Dafei Jin,
• Abstract要約: 電荷および熱雑音に対するeNe電荷量子ビットにおけるネオン層による顕著な強靭性を示す。 ネオンの電荷(電圧)ノイズスペクトル密度は、従来のゲート定義の半導体量子ドットに匹敵する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.271950842706675
• License:
• Abstract: Cryogenic solid neon has recently emerged as a pristine solid-state material platform for hosting single electron qubits. At temperatures of $\sim$10 mK, electron-on-solid-neon (eNe) charge qubits have shown exceptionally long coherence times and high single-qubit gate fidelities. Further expanding the capabilities of this platform to multiple qubits in a scalable fashion will require careful understanding and the corresponding optimization of the underlying noise environment. Here, we demonstrate the remarkable robustness enabled by the neon layer in eNe charge qubits against charge and thermal noise by operating them away from the charge-insensitive sweet-spot and at elevated temperatures. Without optimization, the measured charge (voltage) noise spectral density on neon is comparable to the best in conventional gate-defined semiconductor quantum dots. Up to 0.4 K, the qubit coherence time with dynamical decoupling can still reach the relaxation limit of $\sim$1 microsecond. These observations highlight the potential of solid neon to facilitate a quiet charge environment and eNe qubits' potential for higher-temperature operation in a scaled-up system.
• Abstract（参考訳）: 低温固体ネオンは、最近、単一電子量子ビットをホストするプリスタン固体材料プラットフォームとして登場した。 10mKの温度では、電子オンソリッドネオン(eNe)電荷量子ビットは、非常に長いコヒーレンス時間と高い単一量子ビットゲート密度を示す。 このプラットフォームの能力をスケーラブルな方法で複数のキュービットに拡張するには、基礎となるノイズ環境の注意深く理解とそれに対応する最適化が必要である。 ここでは,eNe電荷量子ビット中のネオン層が,電荷に敏感なスイートスポットと高温から分離することにより,電荷と熱雑音に対する顕著なロバスト性を示す。 最適化なしでは、ネオンの電荷(電圧)ノイズスペクトル密度は従来のゲート定義半導体量子ドットに匹敵する。 0.4Kまで、動的デカップリングを伴う量子ビットのコヒーレンス時間は、なおも$\sim$1マイクロ秒の緩和限界に達する。 これらの観察は、静電気環境を促進する固体ネオンのポテンシャルと、スケールアップされたシステムにおける高温動作に対するeNe量子ビットのポテンシャルを浮き彫りにする。

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