交换耦合量子点自旋量子比特阵列中由串扰与电荷噪声引起的多量子比特退相干

我们通过直接计算返回概率，确定了 $L=3$--$14$ 尺寸的阵列中 $L$ 个交换耦合电子自旋量子比特系统的由 interqubit 串扰与电荷噪声引起的退相干时间 $T_2^\ast$，涉及多种不同的多量子比特几何结构。我们将返回概率的行为与其他量进行比较，即平均自旋、汉明距离和纠缠熵。在所有情况下，我们使用具有交替自旋的初态 $\left |\Psi_0\right >=\left |\downarrow\uparrow\downarrow\cdots\right >$。我们表明幂律行为 $T_2^\ast\propto L^{-\gamma}$ 作为链与环几何结构随量子比特数量变化的函数能很好地拟合结果，并给出了指数 $\gamma$ 的数值结果。我们发现 $T_2^\ast$ 关键取决于系统的多量子比特几何结构。我们还计算了一个自旋的期望值、汉明距离和纠缠熵，并表明它们是测量 $T_2^\ast$ 的返回概率的良好代理。一个关键发现是 $T_2^\ast$ 随 $L$ 增大而减小。我们还证明了这些结果可以用微扰论及其失效来理解。