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自旋量子比特核环境的陷波滤波

介观与纳米尺度物理 2017-01-19 v3

摘要

门定义量子点中的电子自旋为量子计算提供了一个有前景的平台。特别是,砷化镓中基于自旋的量子计算利用了半导体材料的高质量、量子点阵列制造的可靠性以及精确的量子比特操作。然而,源于与主晶格中不受控核自旋的超精细相互作用的有效磁噪声构成了退相干的主要来源。导致快速(10 ns)不均匀去相位的低频核噪声可通过回波技术去除。最近通过回波复兴研究的高频核噪声出现在与三种同位素 69Ga\mathbf{^{69}Ga}71Ga\mathbf{^{71}Ga}75As\mathbf{^{75}As} 的拉莫尔进动差异相关的窄频带中。在此我们表明,低频和高频核噪声均可通过适当的动力学解耦序列滤波,从而大幅增强自旋量子比特相干时间。利用核陷波滤波,我们展示了自旋相干时间(T2\mathbf{T_{2}})为 0.87 ms,比典型交换门时间长五个数量级,并超过了迄今为止在 Si/SiGe 门定义量子点中报道的最长相干时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.06677,
  title  = {Notch filtering the nuclear environment of a spin qubit},
  author = {F. K. Malinowski and F. Martins and P. D. Nissen and E. Barnes and Ł. Cywiński and M. S. Rudner and S. Fallahi and G. C. Gardner and M. J. Manfra and C. M. Marcus and F. Kuemmeth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06677},
  year   = {2017}
}

备注

10 pages, including main text (5 figures) and supplementary information (2 figures)