論文の概要: Time-bin qubit architecture using quantum Hall edge channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20192v1
- Date: Sun, 27 Jul 2025 09:19:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-29 16:23:57.18013
- Title: Time-bin qubit architecture using quantum Hall edge channels
- Title（参考訳）: 量子ホールエッジチャネルを用いた時間ビン量子ビットアーキテクチャ
- Authors: David Pomaranski, Michihisa Yamamoto,
- Abstract要約: 本稿では,量子ホールエッジチャネルに基づく時間ビン符号化量子ビットのモジュラーアーキテクチャの基本要素について述べる。
量子状態は時間分離エッジプラズマ(EMP)パケットに符号化される。
EMPプラットフォームは、完全な量子ビット演算、読み出し、エンビット接触、および干渉計接触の静電制御をサポートする。
- 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: We present the basic elements for a modular architecture for time-bin encoded qubits based on quantum Hall edge channels, forming the foundation of a scalable electronic quantum information platform named TEMPO (Time-binned Electronic Modular Platform for Qubits). Quantum states are encoded in temporally separated edge magnetoplasmon (EMP) wave packets propagating along a single chiral edge, eliminating the need for spatial path separation and enhancing coherence. The platform supports full qubit operations$\unicode{x2013}$including initialization, phase modulation, readout, and two-qubit entangling gates$\unicode{x2013}$by leveraging dynamically tunable quantum point contacts and electrostatic control of interferometric loops. We consider the linear dispersion and gate-induced velocity control on EMP propagation and describe strategies for maintaining waveform integrity. Various single-electron sources, including ohmic injection and capacitive excitation, are discussed in the context of coherence. Multi-qubit operations are enabled through synchronized injection and engineered Coulomb interactions between adjacent channels, while single-qubit readout is addressed via spin-based or capacitive charge sensors. Our approach integrates gate-tunable coherent control of chiral edge states, offering a comprehensive pathway toward scalable electron quantum optics in solid-state platforms.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子ホールのエッジチャネルをベースとした時間ビン符号化量子ビットのモジュラーアーキテクチャの基本要素としてTEMPO(Time-binned Electronic Modular Platform for Qubits)というスケーラブルな電子量子情報プラットフォームの基礎となる。
量子状態は、1つのキラルエッジに沿って伝播する時間的に分離されたエッジ磁気プラズモン(EMP)波束に符号化され、空間的経路分離の必要性を排除し、コヒーレンスを高める。
このプラットフォームは、初期化、位相変調、読み込み、および2量子エンタングゲートを含む完全なqubitオペレーション$\unicode{x2013}$をサポートする。
本稿では,EMP伝搬の線形分散とゲート誘起速度制御について考察し,波形整合性を維持するための戦略について述べる。
オーミックインジェクションや容量励起を含む様々な単一電子源をコヒーレンスという文脈で論じる。
マルチキュービット動作は、隣接チャネル間の同期注入とエンジニアリングされたクーロン相互作用によって実現され、シングルキュービット読み出しはスピンベースまたは容量電荷センサを介して処理される。
我々のアプローチは、門端状態のコヒーレント制御を統合し、固体プラットフォームにおけるスケーラブルな電子量子光学への包括的経路を提供する。
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