論文の概要: Weight-four parity checks with silicon spin qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.23267v1
- Date: Fri, 30 Jan 2026 18:34:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-02 18:28:15.617339
- Title: Weight-four parity checks with silicon spin qubits
- Title（参考訳）: シリコンスピン量子ビットを用いた四次パリティチェック
- Authors: Brennan Undseth, Nicola Meggiato, Yi-Hsien Wu, Sam R. Katiraee-Far, Larysa Tryputen, Sander L. de Snoo, Davide Degli Esposti, Giordano Scappucci, Eliška Greplová, Lieven M. K. Vandersypen,
- Abstract要約: コヒーレントスピンシャットリングにより、スパース半導体スピン量子ビットアレイは、量子プロセッサを実現するための魅力的な固体プラットフォームとなった。
ここでは、クビットをコヒーレントに搬送するシャットリングバスを含むシリコンスピン量子ビットデバイスを実演する。
ゲート定義半導体スピンで構築された最大の状態を構成する5ビットグリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)の真の絡み合いを報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances in coherent spin shuttling have made sparse semiconductor spin qubit arrays an appealing solid-state platform to realize quantum processors. The dynamic and long-range connectivity enabled by shuttling is also essential for many quantum error-correction (QEC) schemes. Here, we demonstrate a silicon spin-qubit device that comprises a shuttling bus for coherently transporting qubits that can interact at four isolated locations we call bus stops. We dynamically populate the array and tune all single- and two-qubit operations using shuttling and quantum non-demolition (QND) spin measurements, without access to charge sensing in most of the device. We achieve universal control of the effective five-qubit processor and select the connectivity required to form a surface-code stabilizer plaquette that supports X- and Z-type parity checks up to weight-four. We use the parity checks to generate multi-qubit entanglement between all qubit combinations in the array and report the genuine entanglement of a five-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state, constituting the largest such state ever constructed with gate-defined semiconductor spins. This work opens immediate opportunities to pursue QEC experiments with spin qubits, and the protocols developed here lay the groundwork for the modular calibration and operation of sparse spin qubit arrays.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントスピンシャットリングの最近の進歩により、スパース半導体スピン量子ビットアレイは量子プロセッサを実現するための魅力的な固体プラットフォームとなった。
シャットリングによって実現される動的および長距離接続は、多くの量子エラー補正(QEC)スキームにも不可欠である。
そこで,我々は,バスストップと呼ばれる4つの孤立した場所で相互作用できる4つのキュービットをコヒーレントに搬送するシャットリングバスを含むシリコンスピンキュービットデバイスを実演する。
アレイを動的にポップアップさせ、シャットリングと量子非復調(QND)スピン測定を用いて、すべての単一および2量子演算を、ほとんどのデバイスでチャージセンシングにアクセスすることなく調整する。
有効5ビットプロセッサの普遍的な制御を実現し、X型およびZ型パリティチェックをサポートする表面安定板を形成するために必要な接続性を選択する。
パリティチェックを用いて、配列内の全ての量子ビット結合間の多重量子絡み合いを生成し、ゲート定義半導体スピンで構築された史上最大の状態を構成する5量子ビットグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)の真の絡み合いを報告する。
この研究は、スピン量子ビットを用いたQEC実験を追求する即時機会を開放し、ここで開発されたプロトコルは、スパーススピン量子ビットアレイのモジュラーキャリブレーションと操作の基礎となる。
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