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Ge/Si 核壳纳米线量子点中空穴自旋量子比特的电路 QED

介观与纳米尺度物理 2013-12-17 v2

摘要

我们提出了一种利用 Ge/Si 核壳纳米线量子点 (NW QDs) 中的空穴自旋进行通用且电控量子信息处理的方案。单量子比特门可通过电偶极诱导自旋共振驱动,自旋翻转时间短于 100 ps。长距离量子比特 - 量子比特耦合可由超导传输线谐振腔的电场介导,我们表明对于纠缠iSWAP\sqrt{i\text{SWAP}}门,操作时间低于 20 ns 似乎是可行的。Dresselhaus 自旋轨道相互作用 (SOI) 的缺失以及异常强的 Rashba 型 SOI 的存在,使得能够通过外部施加的垂直电场精确控制横向量子比特耦合。后者可作为量子门的开关,并提供对 g 因子的控制,因此单量子比特门和双量子比特门可以独立操作。值得注意的是,我们发现闲置量子比特对电荷噪声和声子不敏感,并讨论了提高噪声限制门保真度的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1306.3596,
  title  = {Circuit QED with Hole-Spin Qubits in Ge/Si Nanowire Quantum Dots},
  author = {Christoph Kloeffel and Mircea Trif and Peter Stano and Daniel Loss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.3596},
  year   = {2013}
}

备注

6 pages main article + 12 pages supplement, 4 figures