MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41565-022-01280-4

Медицинская библиотека · Nature nanotechnology · 2023

On-demand electrical control of spin qubits.

Gilbert Will, Tanttu Tuomo, Lim Wee Han, Feng MengKe, Huang Jonathan Y, Cifuentes Jesus D, Serrano Santiago, Mai Philip Y, Leon Ross C C, Escott Christopher C, Itoh Kohei M, Abrosimov Nikolay V, Pohl Hans-Joachim, Thewalt Michael L W, Hudson Fay E, Morello Andrea, Laucht Arne, Yang Chih Hwan, Saraiva Andre, Dzurak Andrew S

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Once called a 'classically non-describable two-valuedness' by Pauli, the electron spin forms a qubit that is naturally robust to electric fluctuations. Paradoxically, a common control strategy is the integration of micromagnets to enhance the coupling between spins and electric fields, which, in turn, hampers noise immunity and adds architectural complexity. Here we exploit a switchable interaction between spins and orbital motion of electrons in silicon quantum dots, without a micromagnet. The weak effects of relativistic spin-orbit interaction in silicon are enhanced, leading to a speed up in Rabi frequency by a factor of up to 650 by controlling the energy quantization of electrons in the nanostructure. Fast electrical control is demonstrated in multiple devices and electronic configurations. Using the electrical drive, we achieve a coherence time T2,Hahn ≈ 50 μs, fast single-qubit gates with Tπ/2 = 3 ns and gate fidelities of 99.93%, probed by randomized benchmarking. High-performance all-electrical control improves the prospects for scalable silicon quantum computing.

Для цитирования: Gilbert Will, Tanttu Tuomo, Lim Wee Han, Feng MengKe, Huang Jonathan Y, Cifuentes Jesus D, Serrano Santiago, Mai Philip Y, Leon Ross C C, Escott Christopher C, Itoh Kohei M, Abrosimov Nikolay V, Pohl Hans-Joachim, Thewalt Michael L W, Hudson Fay E, Morello Andrea, Laucht Arne, Yang Chih Hwan, Saraiva Andre, Dzurak Andrew S. On-demand electrical control of spin qubits.. Nature nanotechnology. 2023. DOI: 10.1038/s41565-022-01280-4.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.