論文の概要: Theory of spin qubits and the path to scalability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13644v1
• Date: Wed, 15 Apr 2026 09:14:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.463449
• Title: Theory of spin qubits and the path to scalability
• Title（参考訳）: スピン量子ビットの理論と拡張性への道
• Authors: Z. M. McIntyre, Abhikbrata Sarkar, Daniel Loss,
• Abstract要約: まず,単一電子スピン量子ビット,ホールスピン量子ビット,ドナー量子ビット,マルチスピン符号化など,現在検討中の様々な量子ビット実装について紹介する。 半導体ヘテロ構造に存在する閉じ込めとひずみが、量子ビットをエンコードするためにスピン度の自由度を使用するアドレス可能なレベルをどうやって生成するかを論じる。 回路QEDとAndreev量子ビットに基づくハイブリッドアプローチやスピンシャットリングなど、長距離カップリングの理論的基礎と最近の実験的なメカニズムの見直しに重点を置いている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin qubits have emerged as a leading platform for quantum information processing due to their long coherence times, small footprint, and compatibility with the existing semiconductor industry. We first provide an introduction to the different qubit implementations currently being investigated, including single electron-spin qubits, hole-spin qubits, donor qubits, and multispin encodings. We discuss how the confinement and strain present in semiconductor heterostructures produce addressable levels whose spin degree of freedom can be used to encode a qubit. A large emphasis is placed on reviewing the theoretical foundations and recent experimental demonstrations of proposed mechanisms for long-range coupling, including hybrid approaches based on circuit QED and Andreev qubits, as well as spin shuttling. Finally, we review a recent proposal for linking spin qubits using topological spin textures.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットは、長いコヒーレンス時間、小さなフットプリント、既存の半導体産業との互換性のために、量子情報処理の先駆的なプラットフォームとして登場した。 まず,単一電子スピン量子ビット,ホールスピン量子ビット,ドナー量子ビット,マルチスピン符号化など,現在検討中の様々な量子ビット実装について紹介する。 半導体ヘテロ構造に存在する閉じ込めとひずみが、量子ビットをエンコードするためにスピン度の自由度を使用するアドレス可能なレベルをどうやって生成するかを論じる。 回路QEDとAndreev量子ビットに基づくハイブリッドアプローチやスピンシャットリングなど、長距離カップリングの理論的基礎と最近の実験的なメカニズムの見直しに重点を置いている。 最後に、トポロジカルスピンテクスチャを用いたスピン量子ビットのリンクに関する最近の提案について述べる。

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