論文の概要: Running a six-qubit quantum circuit on a silicon spin qubit array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19200v1
- Date: Sun, 25 May 2025 15:51:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:42.973272
- Title: Running a six-qubit quantum circuit on a silicon spin qubit array
- Title（参考訳）: シリコンスピン量子ビットアレイ上での6量子ビット量子回路の動作
- Authors: I. Fernández de Fuentes, E. Raymenants, B. Undseth, O. Pietx-Casas, S. Philips M. Mądzik, S. L. de Snoo, S. V. Amitonov, L. Tryputen, A. T. Schmitz, A. Y. Matsuura, G. Scappucci, L. M. K. Vandersypen,
- Abstract要約: 半導体量子技術を利用した最大6量子ビット量子回路を実装した。
量子プロセッサをプログラムすることにより、3つ、4つ、5つ、6つの隣接する量子ビットの全ての置換で量子回路を実行する。
その結果、個々のユニットの品質が高いにもかかわらず、全てのユニットを量子回路に結合する際にエラーがすぐに蓄積されることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The simplicity of encoding a qubit in the state of a single electron spin and the potential for their integration into industry-standard microchips continue to drive the field of semiconductor-based quantum computing. However, after decades of progress, validating universal logic in these platforms has advanced little beyond first-principles demonstrations of meeting the DiVincenzo criteria. Case in point, and specifically for silicon-based quantum dots, three-qubit algorithms have been the upper limit to date, despite the availability of devices containing more qubits. In this work, we fully exploit the capacity of a spin-qubit array and implement a six qubit quantum circuit, the largest utilizing semiconductor quantum technology. By programming the quantum processor, we execute quantum circuits across all permutations of three, four, five, and six neighbouring qubits, demonstrating successful programmable multi-qubit operation throughout the array. The results reveal that, despite the high quality of individual units, errors quickly accumulate when combining all of them in a quantum circuit. This work highlights the necessity to minimize idling times through simultaneous operations, boost dephasing times, and consistently improve state preparation and measurement fidelities.
- Abstract（参考訳）: 単一電子スピンの状態における量子ビットの符号化の単純さと、産業標準マイクロチップへの統合の可能性は、半導体ベースの量子コンピューティングの分野を推し進めている。
しかし、数十年にわたる進歩の後、これらのプラットフォームにおける普遍論理の検証は、ディヴィンチェンツォ基準に適合する第一原理の実証にはほとんど進歩していない。
例えば、特にシリコンベースの量子ドットの場合、3量子ビットのアルゴリズムは、より多くの量子ビットを含むデバイスが利用可能であるにもかかわらず、これまでは上限だった。
本研究では,スピン量子アレイの容量をフル活用し,半導体量子技術を利用した最大の6量子量子回路を実装した。
量子プロセッサをプログラムすることにより、3, 4, 5, 6個の隣接量子ビットの全ての置換で量子回路を実行し、配列全体にわたってプログラム可能なマルチキュービット演算を成功させる。
その結果、個々のユニットの品質が高いにもかかわらず、全てのユニットを量子回路で結合する際にエラーがすぐに蓄積されることが判明した。
この研究は、同時操作によるアイドリング時間を最小限にし、デファス化時間を強化し、状態準備と測定精度を一貫して改善する必要性を強調している。
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