論文の概要: Demonstration of an always-on exchange-only spin qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01033v1
- Date: Fri, 01 Aug 2025 19:20:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:21.674756
- Title: Demonstration of an always-on exchange-only spin qubit
- Title（参考訳）: 常にオンな交換専用スピン量子ビットの実証
- Authors: Joseph D. Broz, Jesse C. Hoke, Edwin Acuna, Jason R. Petta,
- Abstract要約: 同時交換パルスを用いた常にオンの交換専用量子ビットの高忠実性量子制御を実証する。
この研究の拡張により、より効率的なEO2量子エンタングゲートが実現され、ロス・ディヴィンチェンツォの単一スピン量子ビットにおけるネイティブ$i$-Toffoliゲートの実装が可能になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.027042267806481293
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In conventional exchange-only (EO) spin qubit demonstrations, quantum gates have been implemented using sequences of individually pulsed pairwise exchange interactions with only one exchange coupling active at a time. Alternatively, multiple non-commuting exchange interactions can be pulsed simultaneously, reducing circuit depths and providing protection against leakage. We demonstrate high-fidelity quantum control of an always-on exchange-only (AEON) qubit, operated using simultaneous exchange pulses in a triangular quantum dot (QD) array. We use blind randomized benchmarking to characterize the performance of the full AEON single-qubit Clifford gate set, achieving an average Clifford gate fidelity $F_{\rm C1}$ = 99.86\%. Extensions of this work may enable more efficient EO two-qubit entangling gates as well as the implementation of native $i$-Toffoli gates in Loss-DiVincenzo single-spin qubits.
- Abstract（参考訳）: 従来の交換専用 (EO) スピン量子ビットの実証では、量子ゲートは1回に1つの交換結合がアクティブである個別のパルス対交換相互作用のシーケンスを用いて実装されている。
あるいは、複数の非交換交換相互作用を同時にパルス化し、回路深さを減らし、漏れを防ぐことができる。
三角量子ドット(QD)アレイの同時交換パルスを用いた常オン交換専用(AEON)量子ビットの高忠実性量子制御を実演する。
ブラインドランダム化ベンチマークを用いて、AEON単一量子ビットクリフォードゲートセットの性能を特徴付け、平均クリフォードゲート忠実度$F_{\rm C1}$=99.86\%を達成する。
この研究の拡張により、より効率的なEO2量子エンタングゲートが実現され、ロス・ディヴィンチェンツォの単一スピン量子ビットにおけるネイティブ$i$-Toffoliゲートの実装が可能になる。
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