論文の概要: 20 Second Parity Lifetime in an InAs--Pb Tetron Device

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03884v1
• Date: Tue, 02 Jun 2026 16:50:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:05.178463
• Title: 20 Second Parity Lifetime in an InAs--Pb Tetron Device
• Title（参考訳）: 20th Parity Lifetime in a InAs-Pb Tetron Device
• Abstract要約: トポロジカル量子コンピューティングにおける中心的な約束は、励起ギャップの増加がデバイスの性能を大幅に向上させることである。 ここでは,InAs-Pbテトロンデバイスにおいて,この原理を干渉式単発パリティ測定により実験的に検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.670723974676942
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A central promise of topological quantum computing is that increasing the excitation gap improves device performance significantly. Here, we experimentally validate this principle in an InAs--Pb tetron device via interferometric single-shot parity measurements. By replacing aluminum with the higher-gap superconductor lead in our superconductor-semiconductor hybrid devices, we have improved the robustness of our topological phase. In addition, to enable fast and precise bring-up at scale, we have developed an rf measurement technique that resolves low-energy wire-end states and directly measures their energy splitting with $μ\text{eV}$ precision. We employ this technique to bring up a device in a multi-tetron array and perform parity measurements of one of the tetron's hybrid nanowires (NWs). By controllably switching the wire parity, we observe $h/2e$-periodic bimodal shifts in the quantum capacitance of a quantum dot coupled to the hybrid nanowire in an interference loop. Further time-resolved measurements reveal a characteristic parity switching time of $\sim 20$ s with some instances reaching minute-scale. Such extremely long parity lifetimes are orders of magnitude longer than typical qubit operation times, which are on the order of $μ\text{s}$. Finally, we discuss potential implications for the fidelity of Pauli measurements.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル量子コンピューティングにおける中心的な約束は、励起ギャップの増加がデバイスの性能を大幅に向上させることである。 ここでは,InAs-Pbテトロンデバイスにおいて,この原理を干渉式単発パリティ測定により実験的に検証する。 超伝導体-半導体ハイブリッドデバイスにおいて,アルミニウムを高温超伝導体リードに置き換えることで,トポロジカルフェーズの堅牢性が向上した。 さらに、高速かつ高精度なスケールアップを実現するため、低エネルギーのワイヤエンド状態の解消と、$μ\text{eV}$精度で直接エネルギー分割を測定するrf測定技術を開発した。 我々はこの技術を用いて、マルチテトロンアレイにデバイスを持ち込み、テトロンのハイブリッドナノワイヤ(NW)のパリティ測定を行う。 配線のパリティを制御的に切り替えることで、干渉ループにおいてハイブリッドナノワイヤに結合した量子ドットの量子容量における周期的バイモーダルシフトを$h/2e$- periodic bimodal shiftsで観測する。 さらなる時間分解測定により、いくつかのインスタンスが微小スケールに達すると、$\sim 20$ sの特徴的なパリティ切替時間が示される。 このような非常に長いパリティ寿命は、典型的なキュービット演算時間よりも桁長であり、$μ\text{s}$である。 最後に,パウリ測定の忠実度に影響を及ぼす可能性について論じる。

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