論文の概要: Sparse qubit operation in a 6$\times$6 quantum dot array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.07683v1
- Date: Tue, 06 Oct 2026 03:17:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.784269
- Title: Sparse qubit operation in a 6$\times$6 quantum dot array
- Title（参考訳）: 6$\times$6量子ドットアレイにおけるスパース量子ビット演算
- Abstract要約: フォールトトレラントな量子計算では、高い性能と接続性を維持しながらキュービット数を増やす必要がある。
ここでは、共有バリアゲートと個別プランジャゲートで定義される6$times$6量子ドットアレイを実演する。
量子ドットは5.2umまでの距離でコヒーレントなスピンシャットリングによって調整され、10個の同時に操作されたキュービットのスパースな構成となり、接続をシャットリングする空間が残る。
この分離されたシステムではクロストークを42$times$で削減し、高忠実度同時単一ビット制御を実現し、一方、制御-Z操作はシャットリングとプランジャのみの制御によって実装できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Fault-tolerant quantum computation requires increasing the qubit count while maintaining high performance and connectivity. Semiconductor qubits have demonstrated high-fidelity operation, but growing the system size at sufficient connectivity remains challenging, such that scaling mainly occurred in one spatial direction to preserve access for control lines in the other. Here, we realise an approach that relaxes the requirements on fabrication and demonstrate a 6$\times$6 quantum dot array, defined by a shared barrier gate and individual plunger gates. The quantum dots are tuned through coherent spin shuttling over distances up to 5.2um into a sparse configuration of 10 simultaneously operated qubits, leaving space for shuttling connections. We reduce crosstalk by 42$\times$ in this separated regime, enabling high-fidelity simultaneous single-qubit control, while control-Z operations can be implemented through shuttling and plunger-only control. These results promise high-connectivity quantum circuits, enabled by scaling to two-dimensional geometries and exploiting shuttling.
- Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子計算では、高い性能と接続性を維持しながらキュービット数を増やす必要がある。
半導体量子ビットは高忠実性動作を示すが、一方の空間方向にスケーリングが主に発生し、他方の制御線路へのアクセスが維持されるなど、十分な接続性でシステムサイズを拡大することは依然として困難である。
ここでは、製造要件を緩和し、6$\times$6の量子ドットアレイを共有バリアゲートと個別プランジャゲートで定義するアプローチを実現する。
量子ドットは5.2umまでの距離でコヒーレントなスピンシャットリングによって調整され、10個の同時に操作されたキュービットのスパースな構成となり、接続をシャットリングする空間が残る。
この分離されたシステムではクロストークを42$\times$で削減し、高忠実度同時単一ビット制御が可能となり、一方、制御-Z操作はシャットリングとプランジャのみの制御によって実装できる。
これらの結果は、2次元のジオメトリへのスケーリングとシャットリングの活用によって実現された高接続性量子回路を約束する。
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