Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2507.13781

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理

arXiv:2507.13781 (cond-mat)
[提交于 2025年7月18日 ]

标题: 自旋量子比特用于费米子模拟的共振双量子比特门

标题: Resonant two-qubit gates for fermionic simulations with spin qubits

Authors:Konstantinos Tsoukalas, Alexei Orekhov, Bence Hetényi, Uwe von Lüpke, Jeth Arunseangroj, Inga Seidler, Lisa Sommer, Eoin G. Kelly, Leonardo Massai, Michele Aldeghi, Marta Pita-Vidal, Stephen W. Bedell, Stephan Paredes, Felix J. Schupp, Matthias Mergenthaler, Gian Salis, Andreas Fuhrer, Patrick Harvey-Collard
摘要: 在门定义的半导体自旋量子比特中,高度可调的海森堡交换相互作用被用于实现费米子双量子比特门,如CZ和SWAP。 然而,更广泛的费米子模拟(fSim)门家族仍未被探索,并有可能提升近期量子模拟算法的性能。 在这里,我们展示了一种方法,使用结合基带和共振交换驱动的单个脉冲在自旋量子比特中实现fSim门集。 这种方法最小化了门时间与驱动幅度,减轻了退相干和串扰。 我们通过在锗中的两个空穴自旋之间实现共振iSWAP门来验证其有效性,通过交错随机基准测试提取的保真度达到93.8(5)%。 量子过程层析成像证实了精确的门校准,并确定了量子比特退相干为主要误差来源。 我们的结果建立了一条通往基于自旋的量子处理器的通用且高效的双量子比特门集的实用路径。
摘要: In gate-defined semiconductor spin qubits, the highly tunable Heisenberg exchange interaction is leveraged to implement fermionic two-qubit gates such as CZ and SWAP. However, the broader family of fermionic simulation (fSim) gates remains unexplored, and has the potential to enhance the performance of near-term quantum simulation algorithms. Here, we demonstrate a method to implement the fSim gate set in spin qubits using a single pulse combining baseband and resonant exchange drives. This approach minimizes gate duration and drive amplitude, mitigating decoherence and crosstalk. We validate its effectiveness by realizing a resonant iSWAP gate between two hole spins in germanium, achieving a fidelity of 93.8(5)% extracted with interleaved randomized benchmarking. Quantum process tomography confirms accurate gate calibration and identifies qubit decoherence as the dominant error source. Our results establish a practical route toward a versatile and efficient two-qubit gate set for spin-based quantum processors.
主题: 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall) ; 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2507.13781 [cond-mat.mes-hall]
  (或者 arXiv:2507.13781v1 [cond-mat.mes-hall] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.13781
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Patrick Harvey-Collard [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 7 月 18 日 09:52:12 UTC (5,912 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.mes-hall
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cond-mat
quant-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号