基于基带控制的单极性全时间隔交换量子比特
量子物理
2025-09-08 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出了一种单极性全时间隔交换 (SAGE) 自旋量子比特，通过将单个量子比特编码在四个电子的自旋中，同时允许通用基带控制。虽然传统的交换-only 量子比特会因磁场梯度导致泄漏和相干误差（例如由于局部核环境和 g 因子的差异），但 SAGE 量子比特子空间因局部磁场梯度而受到相干误差的保护，并且由于电子之间的交换相互作用始终存在，导致计算子空间之外的泄漏在能量上被抑制。因此，我们发现当磁梯度噪声占主导于电荷噪声时，SAGE 量子比特的相干时间和单量子比特门的误差率比传统的交换-only 量子比特提高一个数量级。此外，利用现实参数，我们发现可以使用单个 interqubit 交换脉冲完成两量子比特门，持续时间与传统的交换-only 量子比特相当，但具有显著简化的脉冲序列。
引用
@article{arxiv.2501.18589,
title = {Singlet-only Always-on Gapless Exchange Qubits with Baseband Control},
author = {Nathan L. Foulk and Silas Hoffman and Katharina Laubscher and Sankar Das Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18589},
year = {2025}
}
备注
4 pages, 4 figure, plus supplemental material