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三量子点自旋量子比特中的快速高保真态制备与测量

量子物理 2023-05-15 v2

摘要

我们在仅交换耦合的Si/SiGe三量子点自旋量子比特中展示了快速、高保真的态制备与测量。利用全电学基带控制实现了快速测量积分(980980 ns)与初始化(300\approx 300 ns)操作。我们强调一种对泄漏敏感的联合初始化与测量度量,其虽在仅交换耦合量子比特背景下提出但适用更广,并报告了2.5±0.5×1032.5\pm0.5\times 10^{-3}的不保真度。该结果得益于高谷分裂异质结构、在2至3电子电荷边界处的初始化,以及对自旋-电荷转换过程中T1T_1的细致评估与抑制。最终保真度受若干同等重要因素限制,我们指明了进一步提升保真度与速度的路径。结合观测到的1.7×1031.7\times 10^{-3}单量子比特随机基准误差率,本工作展示了Si/SiGe三量子点量子比特在初始化、控制与测量上的保真度与时长,对可扩展量子信息处理具有前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.09801,
  title  = {Fast and high-fidelity state preparation and measurement in triple-quantum-dot spin qubits},
  author = {Jacob Z. Blumoff and Andrew S. Pan and Tyler E. Keating and Reed W. Andrews and David W. Barnes and Teresa L. Brecht and Edward T. Croke and Larken E. Euliss and Jacob A. Fast and Clayton A. C. Jackson and Aaron M. Jones and Joseph Kerckhoff and Robert K. Lanza and Kate Raach and Bryan J. Thomas and Roland Velunta and Aaron J. Weinstein and Thaddeus D. Ladd and Kevin Eng and Matthew G. Borselli and Andrew T. Hunter and Matthew T. Rakher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09801},
  year   = {2023}
}