通过射频反射测量在Si/SiGe量子点中实现快速高保真自旋态读取
介观与纳米尺度物理
2020-07-10 v2
摘要
硅自旋量子比特作为可扩展的容错量子计算量子比特平台展现出巨大前景。然而，量子纠错所需的电荷与自旋态快速高保真读取一直难以实现。射频反射测量可实现GaAs自旋量子比特的快速高保真读取，但积累模式Si量子点器件较大的电阻和电容使得射频反射测量在这些平台中具有挑战性。在本工作中，我们通过对器件层面做微小改动消除了这些挑战，在具有交叠栅极的Si/SiGe量子点器件中实现了射频反射测量。我们展示了在300 ns积分时间内保真度高于99.9%的电荷态读取。我们通过传统的泡利自旋阻塞和电荷锁存机制测量了双量子点的单态和三重态，并分别在2.08 μs和1.6 μs积分时间内实现了82.9%和99.0%的最大保真度。我们还利用射频反射测量，通过自旋选择性隧穿在微秒级积分时间内对单自旋态进行单次读取。
引用
@article{arxiv.1910.08755,
title = {Rapid high-fidelity spin state readout in Si/SiGe quantum dots via radio-frequency reflectometry},
author = {Elliot J. Connors and JJ Nelson and John M. Nichol},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08755},
year = {2020}
}