論文の概要: Scalable Robust Quantum Control for Semiconductor Spin Qubits with Always-on Couplings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12795v1
• Date: Mon, 17 Mar 2025 04:03:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 12:28:37.400050
• Title: Scalable Robust Quantum Control for Semiconductor Spin Qubits with Always-on Couplings
• Title（参考訳）: Always-on Couplings を用いた半導体スピン量子ビットのスケーラブルロバスト量子制御
• Authors: Yong-Ju Hai, Shihang Zhang, Haoyu Guan, Peihao Huang, Yu He, Xiu-Hao Deng,
• Abstract要約: 常に結合する半導体スピン量子ビット系における高忠実ゲート動作を可能にする頑健な量子制御フレームワークを実証する。 提案手法は, 高オン/オフ比チューナブルカプラを必要とせず, 静的結合雑音と時間依存クロストークの両方を抑制する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.417763860308844
• License:
• Abstract: We demonstrate a robust quantum control framework that enables high-fidelity gate operations in semiconductor spin qubit systems with always-on couplings. Always-on interactions between qubits pose a fundamental challenge for quantum processors by inducing correlated errors that can trigger chaotic dynamics. Our approach suppresses both static coupling noise and time-dependent crosstalk without requiring high on/off ratio tunable couplers. Significantly, these pulses also prevent the emergence of chaotic entanglement growth in deep quantum circuits, preserving coherence in large multi-qubit systems. By relaxing hardware constraints on coupling control, our method provides a practical path toward scaling semiconductor quantum processors within existing fabrication capabilities, with particular relevance for silicon spin qubit architectures where high-contrast coupling modulation remains challenging.
• Abstract（参考訳）: 常に結合する半導体スピン量子ビット系における高忠実ゲート動作を可能にする頑健な量子制御フレームワークを実証する。 量子ビット間の常時オン相互作用は、カオス力学を誘発する相関エラーを誘導することにより、量子プロセッサに根本的な課題をもたらす。 提案手法は, 高オン/オフ比チューナブルカプラを必要とせず, 静的結合雑音と時間依存クロストークの両方を抑制する。 重要なことに、これらのパルスは深部量子回路におけるカオス的絡み合いの出現を防ぎ、大規模なマルチキュービット系におけるコヒーレンスを保存する。 結合制御におけるハードウェア制約を緩和することにより,半導体量子プロセッサを既存の製造能力に拡張する実践的な方法を提供し,特に高コントラスト結合変調が困難なシリコンスピン量子ビットアーキテクチャとの関連性を示す。

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