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一种经foundry制造的自旋量子比特单元,具原位非共振读出功能

介观与纳米尺度物理 2025-04-30 v1

摘要

基于半导体量子点自旋的量子比特因其高相干时间和门保真度而被视为量子计算的有前景的方案。然而,由于当前存在诸多问题, 将这些结构规模化至 fault-tolerant 量子计算所需的数量一举受阻。一个主要问题是需要实现单次低占用面积的量子比特读出。我们演示了对一个紧凑型量子比特单元单元进行单次原位测量。该单元由两个具有可控交换相互作用的电子自旋组成。我们报告了初始化、单次读出和两电子纠缠门。该单元在最高可达 1 K 的温度下成功运行,利用自由感应衰减提取了最新的电荷噪声水平。凭借其集成读出和高稳定性,该经foundry制造的量子比特单元展示了强大的可扩展量子计算架构潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.20572,
  title  = {A foundry-fabricated spin qubit unit cell with in-situ dispersive readout},
  author = {Pierre Hamonic and Mathieu Toubeix and Guillermo Haas and Jayshankar Nath and Matthieu C. Dartiailh and Biel Martinez and Benoit Bertrand and Heimanu Niebojewski and Maud Vinet and Christopher Bäuerle and Franck Balestro and Tristan Meunier and Matias Urdampilleta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20572},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 7 figures