論文の概要: Numerical simulation of coherent spin-shuttling in a QuBus with charged defects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03588v1
• Date: Wed, 03 Dec 2025 09:16:40 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-12-04 12:06:15.884377
• Title: Numerical simulation of coherent spin-shuttling in a QuBus with charged defects
• Title（参考訳）: 荷電欠陥を有するQuBusにおけるコヒーレントスピンシャットリングの数値シミュレーション
• Authors: Nils Ciroth, Arnau Sala, Ran Xue, Lasse Ermoneit, Thomas Koprucki, Markus Kantner, Lars R. Schreiber,
• Abstract要約: 我々は,Si/SiGeにおけるコンベヤモードシャットリングのスピンコヒーレンスに及ぼすデバイス欠陥の影響をシミュレーションツールで調査する。 我々は、Si/SiGeヘテロ構造に配置されたスパースおよび単独電荷の点欠陥の影響下で、移動電子スピン量子ビットの量子進化をシミュレートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32834818175343855
• License:
• Abstract: Recent advances in coherent conveyor-mode spin qubit shuttling are paving the way for large-scale quantum computing platforms with qubit connectivity achieved by spin qubit shuttles. We developed a simulation tool to investigate numerically the impact of device imperfections on the spin-coherence of conveyor-mode shuttling in Si/SiGe. We simulate the quantum evolution of a mobile electron spin-qubit under the influence of sparse and singly charged point defects placed in the Si/SiGe heterostructure in close proximity to the shuttle lane. We consider different locations of a single charge defect with respect to the center of the shuttle lane, multiple orbital states of the electron in the shuttle with $g$-factor differences between the orbital levels, and orbital relaxation induced by electron-phonon interaction. With this simulation framework, we identify the critical defect density of charged point defects in the heterostructure for conveyor-mode spin qubit shuttle devices and quantify the impact of a single defect on the coherence of a qubit.
• Abstract（参考訳）: コヒーレントコンベヤモードスピン量子ビットシャットリングの最近の進歩は、スピン量子ビットシャトルによって達成された量子ビット接続を備えた大規模量子コンピューティングプラットフォームへの道を開いた。 我々は,Si/SiGeにおけるコンベヤモードシャットリングのスピンコヒーレンスに及ぼすデバイス欠陥の影響を数値的に調査するシミュレーションツールを開発した。 我々は、シャトルレーンに近接したSi/SiGeヘテロ構造内に置かれたスパースおよび単独電荷の点欠陥の影響下で、移動電子スピン量子ビットの量子進化をシミュレートする。 我々は、シャトルレーンの中心における単一電荷欠陥の異なる位置、シャトル内の電子の複数の軌道状態、軌道レベル間の$g$-factor差、電子-フォノン相互作用によって引き起こされる軌道緩和について検討する。 本手法では, コンベアモードスピンクビットシャトル装置のヘテロ構造における電荷点欠陥の臨界欠陥密度を同定し, 単一欠陥がクビットのコヒーレンスに与える影響を定量化する。

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