用于静电控制硅自旋量子比特的噪声补偿脉冲

我们研究了SUPCODE——一组设计用于同时抵消单重态-三重态自旋量子比特的Overhauser噪声和电荷噪声的动态校正脉冲——在静电控制硅器件中的性能。我们考虑了天然硅和同位素富集硅系统，在每种情况下我们研究了单个门在静态噪声下的行为，并进行了随机基准测试以获得在真实1/f噪声下的平均门误差。我们发现，在大多数情况下，SUPCODE脉冲可将门误差降低大约一个数量级，尤其是在同位素富集硅中，SUPCODE实现了非常高保真度的门操作。我们还开发了一个仅抵消电荷噪声的SUPCODE版本，即“$\delta J$-SUPCODE”，这对于电荷噪声主导Overhauser噪声的同位素富集硅器件特别有益，其误差降低水平与原始SUPCODE相当，同时门时间缩短30%至50%。我们的结果表明，SUPCODE噪声补偿脉冲提供了一种快速、简单且有效的误差抑制方法，原则上可将门误差降至远低于量子纠错阈值。