論文の概要: Switchable heavy-hole/light-hole spin qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.25914v1
• Date: Wed, 26 Aug 2026 15:28:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-27 14:15:15.884306
• Title: Switchable heavy-hole/light-hole spin qubit
• Title（参考訳）: スイッチング式ヘビーホール/ライトホールスピンキュービット
• Abstract要約: SiGeSnバリアを有する二層Geヘテロ構造におけるスイッチング可能なHH-LHスピン量子ビットを提案する。 キュービットの文字は、LH井戸からHH井戸にシャットルすることで変更することができる。 我々は、平面内閉じ込めによって導入されたHH-LH共鳴を観察し、その結果、$g$-factorのピークと1次チャージノイズスイートスポットが生じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Compressively strained Ge quantum wells in planar SiGe/Ge heterostructures are the state-of-the-art platform for hole spin qubits. While they exhibit robust coherence times, they possess weak intrinsic spin-orbit interaction (SOI) due to the heavy-hole (HH) character of the wavefunction. Recently, light-hole (LH) qubits were proposed in GeSn/Ge heterostructures, offering strong, intrinsic, linear-in-momentum SOI. In this work, we propose a switchable HH-LH spin qubit in a bilayer Ge heterostructure with SiGeSn barriers, combining the advantages of HH and LH devices. The character of the qubit can be changed by shuttling from an LH well to an HH well, which also enables fast, hopping-based single-qubit rotations. Additionally, we observe an HH-LH resonance introduced by the in-plane confinement, resulting in $g$-factor peaks and first-order charge noise sweet spots. Our calculations reveal a sweet spot with Rabi frequencies on the order of 100 MHz, comparable to the LH regime, but with a more than tenfold increase in coherence time, on the order of 100 $μ$s.
• Abstract（参考訳）: 平面SiGe/Geヘテロ構造における圧縮歪Ge量子井戸は、ホールスピン量子ビットの最先端プラットフォームである。 強固なコヒーレンス時間を示すが、波動関数の重ホール(HH)特性により、弱い内在性スピン軌道相互作用(SOI)を持つ。 近年、GeSn/Geヘテロ構造に光ホール(LH)量子ビットが提案され、強度、内在性、リニアインモーメントSOIが提供される。 本研究では,SiGeSnバリアを有する二層Geヘテロ構造体におけるHH-LHスピン量子ビットのスイッチング性を提案する。 量子ビットの文字はLH井戸からHH井戸にシャットルすることで変更可能であり、高速でホッピングベースの単一量子ビット回転を可能にする。 さらに、平面内閉じ込めによって導入されたHH-LH共鳴を観測し、その結果、$g$-factorのピークと1次電荷ノイズスイートスポットが生じる。 LH法に匹敵する100MHzのRabi周波数のスイートスポットは,100$μ$sのコヒーレンス時間で10倍以上に増加した。

関連論文リスト

• Heavy-Hole--Light-Hole Mixing and Spin--Photon Coupling in Germanium Flopping-Mode Qubits [0.0]
  ゲルマニウムの固有スピン軌道相互作用は磁場勾配を必要としない電気的に活性なフリップモード量子ビットを提供する。 重孔(HH)と光孔(LH)状態を保持する多バンドLuttinger-Kohnフレームワークを用いた二重量子ドット(DQD)について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-29T15:12:27Z)
• Light-Hole Spin Qubits in Strained SiGe Lattice-Matched to Ge [0.410492188035848]
  我々は、SiGe量子井戸とバリアの両方が引張ひずみのあるGeに整合した代替ヘテロ構造を提案し、研究する。 線形および立方体ともに大きなスピン軌道カップリング (SOC) を示し, 歪んだHH量子ビットと比較して, スピン応答が有意に大きい。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-26T14:25:40Z)
• Quantum geometrical description of hole spin qubits far away from the $Γ$-point [0.0]
  Hole spin qubitsはスピンベースの量子コンピューティングにおける主要なプラットフォームのひとつだ。 ここでは,非摂動有効ハミルトニアンをホールスピン量子ビットに対して数値的に導出した面内閉じ込めによるSOIについて検討する。 2DHG の量子幾何学は自然に出現し、$$-point から遠く離れた意味で有意義な非摂動的な擬スピンの定義へと繋がる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-12T17:47:35Z)
• Fault-tolerant simulation of the electronic structure using Projector Augmented-Waves and Bloch orbitals [43.936586633107396]
  本稿では、Bloch-orbital $k$-space構造とユニタリプロジェクタ拡張波増幅を組み合わせたBloch--UPAWフレームワークを提案する。 量子化に適した線形コンビネーション・オブ・ユニタリ分解回路とブロック符号化回路を導出する。 漸近的に、Toffoliのコストは$k$-meshの精製時に$mathcalO(N_k3)$、スーパーセルの拡張時に$mathcalO(N_a3.5)$とスケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-13T23:46:58Z)
• Effect of disorder and strain on the operation of planar Ge hole spin qubits [0.34630926944621643]
  歪んだ$textGe/textSi_1-xtextGe_x$ヘテロ構造におけるゲルマニウム量子ドットは実験において高速でコヒーレントな量子ビット制御を示す。 平面Ge孔スピン量子ビットの動作に対するランダム合金障害とゲート誘起ひずみの影響を数値的に解決する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-10T19:00:03Z)
• Unifying Floquet theory of longitudinal and dispersive readout [33.7054351451505]
  回路QEDにおける長手および分散読み出しのフロケ理論を考案する。 超伝導及びスピンハイブリッドcQED系に応用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-03T18:00:47Z)
• Large spin shuttling oscillations enabling high-fidelity single qubit gates [36.136619420474766]
  より大きな空間移動性を利用して、より大きなRabi周波数を実現することにより、静的EDSR型シングルキュービットパルスを著しく上回る可能性を示す。 我々の理論的結果は、有限性は究極的にはスピン-ヴァレー物理学によってボトルネックとなり、量子最適制御を用いることで抑制できることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-01T15:27:57Z)
• Prolonged orbital relaxation by locally modified phonon density of states for SiV$^-$ center in nanodiamonds [45.82374977939355]
  コヒーレント量子システムは、新興量子技術の鍵となる資源である。 局所的に変化したフォノン状態密度で軌道緩和を延長する新しい手法が提案されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-30T14:14:26Z)
• Quantum control of the tin-vacancy spin qubit in diamond [41.74498230885008]
  ダイヤモンドにおけるグループIVカラーセンターは、量子ネットワークデバイスにとって有望なライトマッターインターフェースである。 負電荷のスズ空洞中心(SnV)は、大きなスピン軌道結合がフォノンの脱落を強く防いでいるため、特に興味深い。 我々は、全光刺激されたラマンドライブを介してSnVスピン量子ビットの多重軸コヒーレント制御を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-01T18:36:12Z)
• Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
  フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。 相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。 低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z)
• A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge [40.24757332810004]
  GroupIVホールスピン量子ビットは、操作の容易さとSi技術との互換性のため、関心の焦点に移行している。 平面Geの面外孔g-要素を利用して,Alの臨界場である10mT以下の磁場で作動するホールスピン量子ビットを実演する。 その結果,Geホール一重項量子ビットは最先端のGaAsおよびSi一重項量子ビットと競合していることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-27T14:41:08Z)

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。