論文の概要: Robust iSWAP gates for semiconductor spin qubits with local driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.04462v1
• Date: Mon, 06 Oct 2025 03:25:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.669572
• Title: Robust iSWAP gates for semiconductor spin qubits with local driving
• Title（参考訳）: 局所駆動型半導体スピン量子ビットに対するロバストiSWAPゲート
• Authors: Qi-Pei Liu, Zheng-Yuan Xue,
• Abstract要約: 半導体スピン量子ビットに対するロバストなiSWAPゲートプロトコルを提案する。 本手法では,従来の交換結合型スピン量子ビット上でのローカルマイクロ波駆動のみを用いる。
• 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: Scalable quantum computation demands high-fidelity two-qubit gates. However, decoherence and control errors are inevitable, which can decrease the quality of implemented quantum operations. We propose a robust iSWAP gate protocol for semiconductor spin qubits, which is a promising platform for scalable quantum computing. Our scheme uses only local microwave drives on conventional exchange-coupled spin qubits. This approach simultaneously addresses two critical challenges on semiconductor quantum computing: it suppresses low-frequency noise via continuous dynamical decoupling, and it circumvents the control difficulties associated with the ac modulation of the exchange interaction. We further develop a composite pulse sequence to remove drive-strength constraints and a dynamically corrected method to provide first-order immunity to microwave amplitude errors.Numerical simulations confirm that our scheme can achieve fidelity above the fault-tolerance threshold under current experimental conditions, offering a building block for practical quantum processors.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子計算は高忠実な2ビットゲートを必要とする。 しかし、デコヒーレンスと制御誤差は避けられないため、実装された量子演算の品質が低下する可能性がある。 本稿では,半導体スピン量子ビットに対するロバストなiSWAPゲートプロトコルを提案する。 本手法では,従来の交換結合型スピン量子ビット上でのローカルマイクロ波駆動のみを用いる。 このアプローチは、半導体量子コンピューティングにおける2つの重要な課題に同時に対処し、連続的な動的疎結合によって低周波ノイズを抑圧し、交換相互作用のAC変調に伴う制御困難を回避する。 さらに、駆動強度制約を除去する複合パルスシーケンスと、マイクロ波振幅誤差に対する一次免疫を提供する動的補正手法を開発し、本手法が現在の実験条件下での耐故障閾値を超える忠実性を達成できることを数値シミュレーションにより確認し、実用的な量子プロセッサのためのビルディングブロックを提供する。

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