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使用300 mm硅絕緣絨軟體量子點中的高保真量子比特控制

介观与纳米尺度物理 2025-12-05 v1 量子物理

摘要

我们演示了在利用电子自旋共振在天然Si-MOS量子点上实现的高保真单量子比特控制。该量子点采用在300 mm硅絕緣絨軟體晶圖工藝制造,实现了相对较高的优化Rabi频率为 5 MHz,动态地将电子自旋从其29-Si环境中解耦。跟踪量子比特频率可降低其在量子比特频率中低频噪声的影响,并在Rabi频率为5 MHz时,将 TRabiT^{Rabi} 从7提高到11μ\mus,导致量子因子超过50。随机基准测试返回的平均单门控信度为 99.5±0.3%99.5 \pm 0.3\%。由于脉冲面积校准,这种信度受Rabi因子的限制。这些结果表明,快速的Rabi频率、低电荷噪声以及反馈协议使我们在这些Si-MOS器件中实现了高信度,尽管存在低频磁噪声。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.05052,
  title  = {High Fidelity Qubit Control in a Natural Si-MOS Quantum Dot using a 300 mm Silicon on Insulator Wafer},
  author = {Xander Peetroons and Xunyao Luo and Tsung-Yeh Yang and Normann Mertig and Sofie Beyne and Julien Jussot and Yosuke Shimura and Clement Godfrin and Bart Raes and Ruoyu Li and Roger Loo and Sylvain Baudot and Stefan Kubicek and Shuchi Kaushik and Danny Wan and Takeru Utsugi and Takuma Kuno and Noriyuki Lee and Itaru Yanagi and Toshiyuki Mine and Satoshi Muraoka and Shinichi Saito and Digh Hisamoto and Ryuta Tsuchiya and Hiroyuki Mizuno and Kristiaan De Greve and Charles Smith and Helena Knowles and Andrew Ramsay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05052},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 9 figures