論文の概要: Interplay of Zeeman Splitting and Tunnel Coupling in Coherent Spin Qubit Shuttling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.15554v1
• Date: Mon, 21 Jul 2025 12:33:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-22 20:51:32.390568
• Title: Interplay of Zeeman Splitting and Tunnel Coupling in Coherent Spin Qubit Shuttling
• Title（参考訳）: コヒーレントスピンクビットシャットリングにおけるゼーマン分割とトンネル結合の相互作用
• Authors: Ssu-Chih Lin, Paul Steinacker, MengKe Feng, Ajit Dash, Santiago Serrano, Wee Han Lim, Kohei M. Itoh, Fay E. Hudson, Tuomo Tanttu, Andre Saraiva, Arne Laucht, Andrew S. Dzurak, Hsi-Sheng Goan, Chih Hwan Yang,
• Abstract要約: シリコンMOSデバイスにおける高忠実スピンシャットリングを, ポーリスピンブロック(PSB)リードアウトを用いて実証した。 SI99.8%の平均閉鎖忠実度を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.29164840862014807
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin shuttling offers a promising approach for developing scalable silicon-based quantum processors by addressing the connectivity limitations of quantum dots (QDs). In this work, we demonstrate high-fidelity bucket-brigade (BB) spin shuttling in a silicon MOS device, utilizing Pauli Spin Blockade (PSB) readout. We achieve an average shuttling fidelity of \SI{99.8}{\percent}. The residual shuttling error is highly sensitive to the ratio between interdot tunnel coupling and Zeeman splitting, with tuning of these parameters enabling up to a twenty-fold variation in error rate. An appropriate four-level Hamiltonian model supports our findings. These results provide valuable insights for optimizing high-performance spin shuttling systems in future quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: スピンシャットリングは、量子ドット(QD)の接続限界に対処することで、スケーラブルなシリコンベースの量子プロセッサを開発するための有望なアプローチを提供する。 本研究では, シリコンMOSデバイスにおける高忠実性バケット・ブリガド(BB)スピンシャットリングを, Pauli Spin Blockade(PSB)リードアウトを用いて実証する。 我々は,SI{99.8}{\percent}の平均シャットリング忠実度を達成する。 残差シャットリング誤差は、トンネル間結合とゼーマン分割の比に非常に敏感であり、これらのパラメータのチューニングはエラー率の最大20倍の変動を可能にする。 適切な4レベルハミルトニアンモデルが我々の発見を裏付ける。 これらの結果は、将来の量子アーキテクチャにおける高性能スピンシャットリングシステムの最適化に有用な洞察を与える。

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