論文の概要: Exploring the feasibility of probabilistic and deterministic quantum gates between T centers in silicon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06474v1
- Date: Fri, 08 Aug 2025 17:23:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:06.321491
- Title: Exploring the feasibility of probabilistic and deterministic quantum gates between T centers in silicon
- Title（参考訳）: シリコン中におけるT中心間の確率的および決定論的量子ゲートの実現可能性の探索
- Authors: Shahrzad Taherizadegan, Faezeh Kimiaee Asadi, Jia-Wei Ji, Daniel Higginbottom, Christoph Simon,
- Abstract要約: シリコンのT中心欠陥は、量子技術の魅力的なプラットフォームを提供する。
2つの確率光子干渉に基づくスキームを含む,単一T中心間のゲートプロトコルについて検討する。
フィードバックによる光子干渉に基づくスキームは、競争効率と忠実性を達成する可能性がある。
- 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: T center defects in silicon provide an attractive platform for quantum technologies due to their unique spin properties and compatibility with mature silicon technologies. We investigate several gate protocols between single T centers, including two probabilistic photon interference-based schemes, a near-deterministic photon scattering gate, and a deterministic magnetic dipole-based scheme. In particular, we study a photon interference-based scheme with feedback which can achieve success probabilities above 50%, and use the photon-count decomposition method to perform the first analytical calculations of its entanglement fidelity and efficiency while accounting for imperfections. We also calculate the fidelity and efficiency of the other schemes. Finally, we compare the performance of all the schemes, considering current and near-future experimental capabilities. In particular, we find that the photon interference-based scheme with feedback has the potential to achieve competitive efficiency and fidelity, making it interesting to explore experimentally.
- Abstract（参考訳）: シリコンのT中心欠陥は、独自のスピン特性と成熟したシリコン技術との互換性のため、量子技術の魅力的なプラットフォームを提供する。
2つの確率的光子干渉に基づくスキーム、ほぼ決定論的光子散乱ゲート、決定論的磁気双極子に基づくスキームを含む、単一T中心間のゲートプロトコルについて検討する。
特に,50%以上の確率を達成できるフィードバックを用いた光子干渉方式について検討し,光子数分解法を用いて,不完全性を考慮しつつ,その絡み合いの忠実度と効率を初めて解析的に計算する。
また、他のスキームの忠実度や効率も計算する。
最後に、現在および近未来の実験能力を考慮して、全てのスキームの性能を比較した。
特に、フィードバックによる光子干渉に基づくスキームは、競争効率と忠実性を達成する可能性を秘めており、実験的に調べることが興味深い。
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