双量子点-电路QED系统中超越旋转波近似的高保真度CZ门
介观与纳米尺度物理
2024-04-10 v1 量子物理
摘要
半导体双量子点（DQD）量子比特通过超导微波谐振器耦合，为量子比特的自旋和电荷自由度的远程操控提供了强大手段。量子门可以通过参数驱动量子比特来实现，同时其跃迁频率与谐振器频率失谐。在旋转波近似（RWA）下，已经提出了用于DQD自旋量子比特的远程两量子比特CZ门。快速门需要强耦合，但当耦合强度相对于系统频率变得显著时，RWA会失效。因此，理解RWA忽略的时间相关项的有害影响对于高保真度操作至关重要。在这里，我们超越RWA，研究DQD自旋和电荷量子比特的CZ门保真度。我们提出了一种新的电荷量子比特参数驱动方案，该方案产生较少的时间相关项，并表明其性能优于自旋对应方案。我们发现驱动幅度（RWA中忽略的参数）对于优化保真度至关重要，并绘制了高保真度区域。我们的结果证明了在理解如何在DQD量子比特中实现远程门时超越RWA的必要性，其中电荷量子比特在高保真度操作中具有显著优势。
引用
@article{arxiv.2404.06187,
title = {High-Fidelity CZ Gates in Double Quantum Dot -- Circuit QED Systems Beyond the Rotating-Wave Approximation},
author = {Guangzhao Yang and Marek Gluza and Si Yan Koh and Calvin Pei Yu Wong and Kuan Eng Johnson Goh and Bent Weber and Hui Khoon Ng and Teck Seng Koh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06187},
year = {2024}
}
备注
6 Pages, 3 Figures (Main text); 12 Pages, 1 Figure (Supplemental Material)