論文の概要: Concatenated continuous driving of silicon qubit by amplitude and phase modulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.11245v1
- Date: Fri, 16 Jan 2026 12:45:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-19 20:21:50.48815
- Title: Concatenated continuous driving of silicon qubit by amplitude and phase modulation
- Title（参考訳）: 振幅と位相変調によるシリコン量子ビットの連結連続駆動
- Authors: Takuma Kuno, Takeru Utsugi, Andrew J. Ramsay, Normann Mertig, Noriyuki Lee, Itaru Yanagi, Toshiyuki Mine, Nobuhiro Kusuno, Hideo Arimoto, Sofie Beyne, Julien Jussot, Stefan Kubicek, Yann Canvel, Clement Godfrin, Bart Raes, Yosuke Shimura, Roger Loo, Sylvain Baudot, Danny Wan, Kristiaan De Greve, Shinichi Saito, Digh Hisamoto, Ryuta Tsuchiya, Tetsuo Kodera, Hiroyuki Mizuno,
- Abstract要約: 連続駆動 (Continuous driving, CCD) は、ノイズを抑え、位相変調または振幅変調により着飾った状態を操作するために、qubit を連続駆動下で保持する。
キャリヤ周波数の回転フレームにおける円偏極場を生成するために、駆動場の振幅と位相を同時に変調するCCDの新たな変種を提案する。
提案手法は、閉じ込められた原子、冷たい原子、超伝導量子ビット、NV中心を含む様々な物理系に適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The rate of coherence loss is lower for a qubit under Rabi drive compared to a freely evolving qubit, $T_{2}^{\rm{Rabi}}>T_{2}^*$. Building on this principle, concatenated continuous driving (CCD) keeps the qubit under continuous drive to suppress noise and manipulate dressed states by either phase or amplitude modulation. In this work, we propose a new variant of CCD which simultaneously modulates both the amplitude and phase of the driving field to generate a circularly-polarized field in the rotating frame of the carrier frequency. This circular-modulated (CM)-CCD cancels the counter-rotating term in the second rotating frame, eliminating a systematic pulse-area error that arises from an imperfect rotating wave approximation for fast gates. Numerical simulations demonstrate that the proposed CMCCD achieves higher gate fidelity than conventional CCD schemes. We further implement and compare different CCD protocols using an electron spin-qubit in an isotopically purified $^{28}$Si-MOS quantum dot and evaluate its robustness by applying static detuning and Rabi frequency errors. The robustness is significantly improved compared to standard Rabi-drive, showing the effectiveness of this scheme for qubit arrays with variation in qubit frequency, coupling to Rabi drive, and low frequency noise. The proposed scheme can be applied to various physical systems, including trapped atoms, cold atoms, superconducting qubits, and NV-centers.
- Abstract（参考訳）: ラビ駆動下でのコヒーレンス損失率は、自由に進化するクビットである$T_{2}^{\rm{Rabi}}>T_{2}^*$に比べて低い。
この原理に基づいて、連結連続駆動(CCD)は、ノイズを抑え、位相変調または振幅変調によって装束状態を操作するために、連続駆動下で量子ビットを保ちます。
本研究では,キャリヤ周波数の回転フレームにおける円偏極場を生成するために,駆動磁場の振幅と位相を同時に変調するCCDの新たな変種を提案する。
この円形変調(CM)-CCDは、第2回転フレームにおける反回転項をキャンセルし、高速ゲートに対する不完全な回転波近似から生じる系統的なパルス領域誤差を除去する。
シミュレーションにより,提案したCMCCDは従来のCCD方式よりも高いゲート忠実性が得られることが示された。
さらに、電子スピン量子ビットを用いて、等方的に精製された$^{28}$Si-MOS量子ドットの異なるCCDプロトコルを実装し、静的デチューニングおよびラビ周波数誤差を適用してその堅牢性を評価する。
そのロバスト性は標準の Rabi-drive と比較して著しく改善され、この方式は、量子ビット周波数の変動、Rabi ドライブとの結合、低周波数雑音による量子ビットアレイに対する有効性を示す。
提案手法は、閉じ込められた原子、冷たい原子、超伝導量子ビット、NV中心を含む様々な物理系に適用できる。
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