单重态-三重态量子比特的势垒控制与倾斜控制随机基准测试
介观与纳米尺度物理
2017-05-30 v2
摘要
由于电荷噪声引起的退相干是在半导体量子点中使用自旋量子比特作为量子信息处理平台的主要挑战之一。最近，在Si和GaAs单重态-三重态量子比特中实验证明，如果使用对称势垒控制而不是标准倾斜控制来实现量子比特操作，则可以抑制电荷噪声的影响。在这里，我们通过执行随机基准测试模拟来研究势垒控制的好处是否在整个单量子比特门集合中持续存在的关键问题。我们发现了令人惊讶的结果：势垒控制带来的改进敏感地取决于自旋噪声的量：对于Si中存在的极小核自旋噪声水平，相干时间改善了两个数量级以上，而相比之下，在GaAs中，势垒和倾斜控制的相干时间基本相同。然而，我们确定，如果使用减少门时间高达90%的新一类复合脉冲来执行量子比特操作，则势垒控制变得有益。利用这些优化脉冲，势垒控制是实现单重态-三重态量子比特高保真量子门的最佳方式。
引用
@article{arxiv.1701.03796,
title = {Randomized benchmarking of barrier versus tilt control of a singlet-triplet qubit},
author = {Chengxian Zhang and Robert E. Throckmorton and Xu-Chen Yang and Xin Wang and Edwin Barnes and S. Das Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03796},
year = {2017}
}
备注
4+6 pages