論文の概要: Multimode RF Reflectometry for Spin Qubit Readout and Device Characterization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05087v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 18:53:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.325259
• Title: Multimode RF Reflectometry for Spin Qubit Readout and Device Characterization
• Title（参考訳）: スピン量子ビット読み出しのためのマルチモードRF反射法とデバイス特性評価
• Authors: Joffrey Rivard, Alexis Morel, Olivier Romain, El Bachir Ndiaye, Idris Aboubakari, Christian Lupien, Clément Godfrin, Julien Jussot, Stefan Kubicek, Kristiaan De Greve, Danny Wan, Claude Rohrbacher, Eva Dupont-Ferrier,
• Abstract要約: マルチモード超伝導インダクタアーキテクチャを導入し、複数の離散周波数で最大2GHzの電波反射率を計測する。 いくつかのモードで量子ドットを探索することにより、広い周波数範囲のトンネル速度を抽出し、近傍の電荷欠陥のシグネチャを同定する。 高周波単一電子トランジスタ(RF-SET)によるシングルショットスピン・リードアウトを実演し,集積時間8 us,リードアウト忠実度98%でシングルレット・ストリップレット・リードアウトを実現した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0553142145150568
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a multimode superconducting inductor architecture that enables radio-frequency reflectometry at multiple discrete frequencies up to 2 GHz, addressing limitations of conventional single-mode designs. The spiral inductor's distributed inter-turn capacitance yields distinct resonant modes with varied impedance-matching conditions. By probing a quantum dot across several modes, we extract tunneling rates over a broad frequency range and identify signatures of nearby charge defects. Using one of the higher-order modes, we demonstrate single-shot spin readout via a radio-frequency single-electron transistor (RF-SET), achieving singlet-triplet readout with an integration time of 8 us and a readout fidelity of 98%. These results establish multimode inductance as a scalable and flexible component for fast spin-qubit readout and device-quality characterization.
• Abstract（参考訳）: 従来の単一モード設計の限界に対処するため,マルチモード超伝導インダクタアーキテクチャを導入する。 スパイラルインダクタの分散ターン間キャパシタンスにより、インピーダンス整合条件の異なる共振モードが得られる。 いくつかのモードで量子ドットを探索することにより、広い周波数範囲のトンネル速度を抽出し、近傍の電荷欠陥のシグネチャを同定する。 高次モードの1つを用いて、高周波単一電子トランジスタ(RF-SET)によるシングルショットスピンの読み出しを実演し、8 usの積分時間と98%の読み出し精度でシングルトリップレットの読み出しを実現した。 これらの結果は、高速なスピン量子ビット読み出しとデバイス品質評価のためのスケーラブルで柔軟なコンポーネントとして、マルチモードインダクタンスを確立している。

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