凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理
[提交于 2025年7月18日
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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
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。
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