通过互换量子点中量子比特定义栅极的角色实现高度可调的两量子比特相互作用
量子物理
2025-12-24 v1
摘要
硅量子点自旋量子比特因其体积小且与工业半导体制造工艺的兼容性而成为可扩展量子计算的有前景平台。虽然Si/SiGe异质结构因其高迁移率和低 percolation 密度而常用于承载自旋量子比特，但SiGe 隔层会在量子比特与控制电极之间形成间隙，这限制了对交换耦合的可调性。结果是残余耦合导致不必要的单量子比特相位移，使得多量子比特控制更加困难。本文通过互换重叠纳米栅极的角色来克服此问题。通过重新配置栅极电压，我们在保持多量子比特控制的前提下演示了现场角色切换。此外，该方法比传统方法提高了交换耦合可调性数个数量级。该策略减少了意外的单量子比特相位移，最小化了多量子比特控制的复杂性，支持具有最小实验开销的可扩展增长。
引用
@article{arxiv.2512.20142,
title = {Highly Tunable Two-Qubit Interactions in Si/SiGe Quantum Dots by Interchanging the Roles of Qubit-Defining Gates},
author = {Jaemin Park and Hyeongyu Jang and Hanseo Sohn and Younguk Song and Lucas E. A. Stehouwer and Davide Degli Esposti and Giordano Scappucci and Dohun Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20142},
year = {2025}
}