論文の概要: Device/circuit simulations of silicon spin qubits based on a gate-all-around transistor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08152v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 01:14:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.776065
• Title: Device/circuit simulations of silicon spin qubits based on a gate-all-around transistor
• Title（参考訳）: ゲートオールアラウンドトランジスタを用いたシリコンスピン量子ビットのデバイス/回路シミュレーション
• Authors: Tetsufumi Tanamoto, Keiji Ono,
• Abstract要約: ゲートオールアラウンド(GAA)トランジスタを用いたスピン量子構造の読み出し過程を理論的に検討した。 その結果, 適切な設計回路内で印加電圧を動的に制御することにより, 読み出しを効果的に検出できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We theoretically investigated the readout process of a spin--qubit structure based on a gate-all-around (GAA) transistor. Our study focuses on a logical qubit composed of two physical qubits. Different spin configurations result in different charge distributions, which subsequently influence the electrostatic effects on the GAA transistor. Consequently, the current flowing through the GAA transistor depends on the qubit's state. We calculated the current-voltage characteristics of the three-dimensional configurations of the qubit and GAA structures, using technology computer-aided design (TCAD) simulations. Moreover, we performed circuit simulations using the Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (SPICE) to investigate whether a readout circuit made from complementary metal--oxide semiconductor (CMOS) transistors can amplify the weak signals generated by the qubits. Our findings indicate that, by dynamically controlling the applied voltage within a properly designed circuit, the readout can be detected effectively based on a conventional sense amplifier.
• Abstract（参考訳）: ゲートオールアラウンド(GAA)トランジスタを用いたスピン量子構造の読み出し過程を理論的に検討した。 本研究では,2つの物理量子ビットからなる論理量子ビットに着目した。 異なるスピン配置は異なる電荷分布をもたらし、その後、GAAトランジスタの静電効果に影響を与える。 したがって、GAAトランジスタを流れる電流は、キュービットの状態に依存する。 計算機支援設計 (TCAD) シミュレーションを用いて, クビット構造とGAA構造の3次元構成の電流電圧特性を計算した。 さらに, 集積回路強調法(SPICE)を用いた回路シミュレーションを行い, 相補的金属酸化物半導体(CMOS)トランジスタを用いた読み出し回路が, 量子ビットが生成する弱い信号を増幅できるかどうかを検討した。 その結果, 適切な設計回路内で印加電圧を動的に制御することにより, 従来のセンスアンプから読み出しを効果的に検出できることが示唆された。

関連論文リスト

• Electron-Electron Interactions in Device Simulation via Non-equilibrium Green's Functions and the GW Approximation [71.63026504030766]
  電子-電子(e-e)相互作用は、量子輸送シミュレーションに明示的に組み込まれなければならない。 この研究は、非平衡条件下でのナノデバイスの大規模原子論的量子輸送シミュレーションを報告した最初のものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-17T15:05:33Z)
• Qubit Energy Tuner Based on Single Flux Quantum Circuits [12.413283470289782]
  超伝導量子ビットのZ制御には、単一磁束量子(SFQ)回路に基づく量子ビットエネルギーチューナ(QET)と呼ばれる装置が提案されている。 QETの鍵となる特徴は、量子ビットの外部フラックスを提供するインダクタループ電流をどのように変化させるかを理解するために分析される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-04T02:43:40Z)
• Enhancing the Coherence of Superconducting Quantum Bits with Electric Fields [62.997667081978825]
  印加された直流電界を用いて、クォービット共鳴から外れた欠陥を調整することにより、クビットコヒーレンスを向上させることができることを示す。 また、超伝導量子プロセッサにおいて局所ゲート電極をどのように実装し、個々の量子ビットの同時コヒーレンス最適化を実現するかについても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-02T16:18:30Z)
• Three-fold way of entanglement dynamics in monitored quantum circuits [68.8204255655161]
  ダイソンの3つの円形アンサンブル上に構築された量子回路における測定誘起エンタングルメント遷移について検討する。 ゲートによる局所的絡み合い発生と測定による絡み合い低減との相互作用について考察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-28T17:21:15Z)
• Simulations of hybrid charge-sensing single-electron-transistors and CMOS circuits [0.0]
  単一電子トランジスタ(SET)は、量子計算など多くの分野で電荷センサとして広く使われている。 一般に、SETの信号は相補的金属酸化物半導体(CMOS)デバイスよりも小さい。 理論的には、SETの1つが参照として使用されるような、一対のSETの増幅を考える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-24T01:31:07Z)
• Towards hole-spin qubits in Si pMOSFETs within a planar CMOS foundry technology [0.0]
  半導体量子ドット内のホールスピンは、電気的に制御された量子ビットの実装のための実行可能な経路である。 我々は、Siチャネル内でよく定義されたホール量子ドットの形成と、一般的な電気制御の可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T09:32:44Z)
• On-chip Integration of Si/SiGe-based Quantum Dots and Switched-capacitor Circuits [0.0]
  半導体基板に集積された固体量子ビットは、現在、各量子ビットから制御エレクトロニクスへの少なくとも1つのワイヤを必要とする。 オンチップ回路によるデマルチプレキシングは、このボトルネックを克服するための効果的な戦略を提供する。 本研究では、電荷ロックのためのスイッチトキャパシタ回路を実装し、1つの量子ドットのプランジャーゲートを浮遊させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-08T04:35:16Z)
• Hardware-Encoding Grid States in a Non-Reciprocal Superconducting Circuit [62.997667081978825]
  本稿では、非相互デバイスと、基底空間が2倍縮退し、基底状態がGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)符号の近似符号であるジョセフソン接合からなる回路設計について述べる。 この回路は、電荷やフラックスノイズなどの超伝導回路の一般的なノイズチャネルに対して自然に保護されており、受動的量子誤差補正に使用できることを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-18T16:45:09Z)
• Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic electron-spin qubits [62.997667081978825]
  表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。 動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-15T19:00:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。