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硅双量子点中自旋量子比特的快速高保真纠缠门

量子物理 2019-07-16 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

在硅双量子点单电子自旋量子比特中实现高保真双量子比特门仍是一项重大挑战。本工作中,我们采用解析方法设计控制脉冲,为该平台上的量子计算机生成高保真纠缠门。使用真实参数并初始假设无噪声环境,我们给出了简单的控制脉冲,可生成平均保真度大于99.99%且门时间短至45 ns的CNOT、CPHASE和CZ门。此外,利用系统演化算符的局域不变量,我们证明一个简单的方波脉冲可在小于27 ns内生成CNOT门且保真度大于99.99%。最后,我们使用相同的解析方法生成与CNOT\sqrt{\mathrm{CNOT}}CZ\sqrt{\mathrm{CZ}}局域等价的双量子比特门,用于实现简单的两段脉冲序列,从而在低频噪声存在下产生高保真CNOT和CZ门。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.02350,
  title  = {Fast high-fidelity entangling gates for spin qubits in Si double quantum dots},
  author = {F. A. Calderon-Vargas and George S. Barron and Xiu-Hao Deng and A. J. Sigillito and Edwin Barnes and Sophia E. Economou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.02350},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 7 figures. Published version