論文の概要: A Degenerate Singlet-Triplet Qubit with All-Electrical Orthogonal Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27067v1
• Date: Wed, 29 Jul 2026 15:54:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.732604
• Title: A Degenerate Singlet-Triplet Qubit with All-Electrical Orthogonal Control
• Title（参考訳）: 全電気直交制御による退化シングルトリップレット量子ビット
• Abstract要約: シングルトリップキュービットは半導体量子コンピューティングの魅力的なエンコーディングを提供する。 ゼーマンエネルギー差$E_mathrmZ$は通常、局所磁場または$g$-要素不均一性によって固定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Singlet-triplet qubits offer an attractive encoding for semiconductor quantum computing, combining ancilla-free readout, reduced sensitivity to common-mode noise, and baseband voltage control. However, the Zeeman energy difference $ΔE_\mathrm{Z}$ is typically fixed by local magnetic field gradients or $g$-factor inhomogeneities, leaving the exchange interaction $J$ as the only dynamically tunable parameter. This always-on $ΔE_\mathrm{Z}$ precludes orthogonal control of the qubit's rotation axes and introduces unwanted state rotations during idling. Here we demonstrate all-electrical orthogonal control of a degenerate singlet-triplet (DST) qubit formed by two hole spins in a germanium double quantum dot. Exploiting the electrically tunable anisotropic $g$-factors of the two spins, we identify a regime where both $ΔE_\mathrm{Z}$ and $J$ vanish, making the $S$ and $T_0$ states degenerate at the idle point. By applying only baseband voltage pulses, we independently control both $J$ and $ΔE_\mathrm{Z}$, enabling fully orthogonal $Z$- and $X$-axis rotations. Randomized benchmarking yields an average physical single-qubit gate fidelity of 99.53\% for a gate duration of approximately 100 ns. Finally, we electrically tune the degenerate point across a wide range of magnetic field orientations, enabling operation in a regime of enhanced coherence time and offering a route towards multi-qubit scaling under a shared global magnetic field.
• Abstract（参考訳）: シングルトリップキュービットは、アンシラのない読み出し、コモンモードノイズに対する感度の低下、ベースバンド電圧制御を組み合わせた、半導体量子コンピューティングの魅力的な符号化を提供する。 しかし、ゼーマンエネルギー差$ΔE_\mathrm{Z}$は通常、局所磁場勾配または$g$-因子の不均一性によって固定され、交換相互作用$J$は唯一の動的調整可能なパラメータとして残される。 この常にオンの$ΔE_\mathrm{Z}$は、キュービットの回転軸の直交制御を妨げ、アイドリング中に不要な状態回転を導入する。 ここでは、ゲルマニウム二重量子ドット内の2つの孔スピンで形成された縮退一重項(DST)量子ビットの全電気的直交制御を示す。 2つのスピンの電気的に調整可能な異方性$g$-factorを出力し、$ΔE_\mathrm{Z}$と$J$の両方が消滅する状態を特定し、アイドル点において$S$と$T_0$状態が縮退する。 ベースバンド電圧パルスのみを適用することにより、$J$と$ΔE_\mathrm{Z}$の両方を独立に制御し、完全直交の$Z$と$X$軸回転を可能にする。 ランダム化されたベンチマークにより、平均的な物理シングルキュービットゲート忠実度は、約100 nsのゲート持続時間において99.53\%となる。 最後に、幅広い磁場配向の退化点を電気的に調整し、コヒーレンス時間の向上を図り、共有大域磁場下でのマルチキュービットスケーリングへの経路を提供する。

関連論文リスト

• $\ ext{GSF-}χ$: Global Stereochemical Fields for Chiral Graph Transformers [49.85093436361195]
  GSF-$$は、全ての対の相互作用をステレオジェニック単位が変調するグラフ変換器である。 $C$プロジェクションはミラーオンのECDピークカウントと位置をミラーオードピークサインから分離する。 GSF-$$は全ての中央ECD出力をリードし、軸方向回転とシンボルを最強のベースラインで12.6%$と7.9%$で改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-11T07:41:20Z)
• Model-level synthetic-flux control of hyperchaos order and matched-resource sensing in dissipative optomechanics [0.11545092788508222]
  本稿では,ドライブおよびカップリングゲート型ハイパーカオス遷移の周方向を選択する合成流体位相$_rm syn$制御座標を提案する。 位相整合Floquet--Lyapunovプロトコル(モノドロミー乗算器でクロスチェック、消散ボリュームバランス$sum_i=nameTr(J)=-1.04$と180ラン三種監査)は、Neimark--Sacker bifurcation at $E*=num1.060のオンセットをローカライズする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-02T17:13:43Z)
• On trace invariance and energy-dependent entanglement in muon decay [45.88028371034407]
  ミューオン磁気異常測定の補正について検討した。 我々は、Fermilab $g-2$コラボレーションによって報告されたエネルギー結合型スキャンと比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-19T12:06:54Z)
• Field-Free Transverse Aharonov--Bohm Phase Gate for an Orbital $l$-Qubit [1.9879064696481736]
  磁気磁束は共伝播モードの逆の伝播位相を、直線環状電子ガイドの|pm lrangle$で表すことを示す。 スピン分解ダイラック処理では、フィールドフリーベクトル電位$A_$とモードのアジムタール保存電流テクスチャの重なりによって位相が変化する。 その結果, モード分解ABエネルギーシフトと測定可能な伝搬動作を結合し, ディラック波の空間分布保存電流が動作量子制御資源となることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-03T11:49:05Z)
• Two-state generator extraction: property currents and a two-layer arrow of time in pre- and post-selected quantum dynamics [0.0]
  本研究では,過去と将来の中間時間特性に対する条件付けは因果オブザーバには適用されないことを示す。 弱い値は$dA_w/dt=ilangle[H,A]rangle_w$に正確に従うからである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-29T14:56:38Z)
• Lamb Shift of a Static Atom Facing a Rotating Surface [41.99844472131922]
  本研究では, 近傍の平面体が正常に回転する際に, 静的原子のラムシフトがどのように変化するかを検討する。 まずグラフェンシートを用いて定式化を図示し,それを有限厚さのDrudeおよびプラズマ導体およびドープ半導体に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-01T21:49:04Z)
• All-Optical Universal Control of Hyperfine Qudits in Trapped Neutral Atoms [0.0]
  量子システムは2レベル以上$-$いわゆるqudits$-$は計算密度の増大と回路の複雑さの低減を提供する。 中間磁場から高磁場下での閉じ込められた中性原子における普遍的なクエット制御のための全光学的スキームを提案する。 以上の結果から、173ドルYbは高忠実で全光学的な量子情報処理のための有望なプラットフォームであることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-10T19:28:06Z)
• All-electrostatic valley qubit gates in tilted Dirac-Weyl semimetals [0.0]
  通常の入射時に量子点接触で作動するスムーズな静電障壁がコヒーレントバレー位相制御を実現することを示す。 その結果、傾斜したディラック半金属がコヒーレントで全電気的な谷操作のプラットフォームとして確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-12T07:56:01Z)
• Theta-term in Russian Doll Model: phase structure, quantum metric and BPS multifractality [45.88028371034407]
  ロシアドルモデル(RDM)の決定論的および不規則なバージョンにおける位相構造について検討する。 BA方程式から生じる大域電荷$Q(theta,gamma)$における相転移のパターンを見つける。 我々は、RDMモデルのハミルトニアンがヒルベルト空間の特に 2d-4d BPS セクターの混合を記述することを予想する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-23T17:25:01Z)
• Emergence of Generic Entanglement Structure in Doped Matchgate Circuits [37.742691394718086]
  非ガウス資源を用いたランダム回路のドーピングは、典型的な力学の絡み合い構造をいかに復元するかを示す。 その結果,非ガウス性は非可積分性の出現を駆動する鍵となる資源として認識され,自由および相互作用するフェルミオン系の力学を橋渡しすることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-16T18:00:02Z)
• A dressed singlet-triplet qubit in germanium [0.0]
  半導体ホールスピン量子ビットでは、低磁場動作はコヒーレンス時間を延長するが、ゲート速度を比例的に減少させる。 対照的に、シングルトリップ(ST)量子ビットは、主に交換相互作用によって制御される。 GermanJ$を変調することにより、ST量子ビットの共振駆動を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-24T16:44:58Z)
• Cat-qubit-inspired gate on cos($2\theta$) qubits [77.34726150561087]
  我々はKerr-cat量子ビットのノイズバイアス保存ゲートにインスパイアされた1量子ビット$Z$ゲートを導入する。 このスキームは、 qubit と ancilla qubit の間のビームスプリッターのような変換を通じて位相空間の $pi$ 回転に依存する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-04T23:06:22Z)
• Single temporal-pulse-modulated parameterized controlled-phase gate for Rydberg atoms [1.6114012813668934]
  制御相ゲートCZ$_theta$を中性原子の連続$theta$で実装するための断熱プロトコルを提案する。 幅広い$theta$に対して、99.7%以上のCZ$_theta$ Gateを1mu$以下で得ることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-16T07:40:26Z)
• Anisotropy-mediated reentrant localization [62.997667081978825]
  2次元双極子系、$d=2$、一般化双極子-双極子相互作用$sim r-a$、トラップイオン系やリドバーグ原子系で実験的に制御されたパワー$a$を考える。 異方性双極子交換を引き起こす双極子の空間的に均質な傾き$$beta$は、ロケータ展開を超えた非自明な再帰的局在をもたらすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-31T19:00:01Z)
• Optimal coupling of HoW$_{10}$ molecular magnets to superconducting circuits near spin clock transitions [85.83811987257297]
  我々は,HoW$_10$磁性クラスターの純および磁性希釈結晶とマイクロ波超伝導コプラナー導波路とのカップリングについて検討した。 以上の結果から, 分子系のスピン時計状態は, スピン光子相互作用の大きさと, 不要な磁気ノイズ源からの十分な分離を両立させる, 有望な戦略であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2019-11-18T11:03:06Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。