利用偏置调控消除硅器件中纠缠逻辑的噪声驱动不稳定性
量子物理
2022-09-13 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
硅中的量子比特(qubit)质量极易受半导体器件中无处不在且原则上难以抑制的电荷噪声影响。对于一个基于硅-锗异质结构、通过顶部电极施加电偏置来调控限域的现实尺寸量子点系统，我们计算探索了双量子比特纠缠操作对噪声的鲁棒性，重点关注对基于门控的通用量子逻辑电路设计至关重要的受控非(CNOT)逻辑。基于体半导体物理并辅以电子结构计算的器件模拟，我们不仅量化了单步 CNOT 操作保真度随电荷噪声强度的退化，还讨论了一种器件工程策略，可在几乎不牺牲相较于单步情况速度的前提下显著增强 CNOT 操作的噪声鲁棒性。本工作给出的器件设计与调控细节，可为利用电极驱动量子点平台保障硅基量子处理器的潜在努力提供罕见但实用的指导。
引用
@article{arxiv.2202.04281,
title = {Devitalizing noise-driven instability of entangling logic in silicon devices with bias controls},
author = {Hoon Ryu and Ji-Hoon Kang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04281},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 6 figures