論文の概要: Multi-Qubit Entanglement of Unit Cell Pairs in SiMOS

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.20781v1
• Date: Wed, 20 May 2026 06:22:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-21 19:19:56.523071
• Title: Multi-Qubit Entanglement of Unit Cell Pairs in SiMOS
• Title（参考訳）: SiMOSにおける単細胞対のマルチビットエンタングルメント
• Authors: Cameron Jones, Jonathan Y. Huang, Santiago Serrano, MengKe Feng, Gerardo A. Paz-Silva, Tuomo Tanttu, Paul Steinacker, Fay E. Hudson, Wee Han Lim, Nikolay V. Abrosimov, Hans-Joachim Pohl, Michael L. W. Thewalt, Andrew S. Dzurak, Andre Saraiva, Arne Laucht, Chih Hwan Yang,
• Abstract要約: 本稿では,2つの単位セル,4量子SiMOSプロセッサについて述べる。 我々はGreenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状態を含む最大絡み合った3量子状態を生成する。 エンタングルメントの寿命を$T*$を超え、代わりに$TtextrmHahn$で制限された時間に保存できます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32564192905752504
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin qubits in silicon-MOS (SiMOS) quantum dots have recently demonstrated compatibility with existing industry standard CMOS fabrication techniques. These devices have routinely achieved single- and two-qubit gate fidelities above 99% and demonstrated highly entangled two-qubit Bell states in isolated double quantum dot (DQD) unit cells, however coupling between unit cells has remained challenging. In this work, we present a two unit cell, four-qubit SiMOS processor with universal controllability and fully parallelised state initialisation and readout. We use this processor to generate maximally entangled three-qubit states, including the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state, and certify multipartite entanglement through violation of the classical Mermin-witness bound. By using a fully symmetric dynamically decoupled gate sequence to create our entangled states, we are able to preserve the lifetime of the entanglement beyond $T_2^*$, to a time limited instead by $T_2^\textrm{Hahn}$. These demonstrations pave a road to the scalable operation of larger SiMOS processors, and achieving high purity, long-lived multi-qubit entangled states in them.
• Abstract（参考訳）: シリコンMOS(SiMOS)量子ドットのスピン量子ビットは、最近、既存の業界標準CMOS製造技術との互換性を実証している。 これらのデバイスは、通常、99%以上の単一および2量子ゲートの忠実さを達成し、孤立した二重量子ドット(DQD)単位細胞において高度に絡み合った2ビットベル状態を示したが、単位細胞間の結合は依然として困難である。 本研究では,2つの単位セル,4量子SiMOSプロセッサを汎用制御可能とし,並列化状態の初期化と読み出しを行う。 我々はこのプロセッサを用いて、Greenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)を含む最大絡み合った3ビット状態を生成し、古典的なメルミン・ウィットネス境界を破って多部絡みの認証を行う。 完全に対称な動的分離ゲート列を用いて絡み合った状態を生成することにより、$T_2^*$を超える絡み合いの寿命を、$T_2^\textrm{Hahn}$で制限された時間に維持することができる。 これらのデモは、より大きなSiMOSプロセッサのスケーラブルな動作への道を開き、高純度で長寿命な複数ビットの絡み合った状態を実現する。

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