PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature Physics· 2026Q1

Bir spin kübit dizisinde eşzamanlı yüksek doğruluklu tek kübit kapıları

Simultaneous high-fidelity single-qubit gates in a spin qubit array

Yi-Hsien Wu, Leon C. Camenzind, Patrick Bütler, Ik Kyeong Jin ve diğerleri

Kısa özet

Araştırmacılar, beş kübitlik silikon spin dizisinde eşzamanlı çalışan üç kübite kadar yüksek doğruluklu tek kübit kapı işlemleri gerçekleştirdi; bu, ölçeklenebilir kuantum hesaplama için önemli bir gelişmedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Mikrodalga sürücüsünden kaynaklanan a.c.-Stark kaymaları, silikon spin kübitlerinde eşzamanlı işlemler sırasında doğruluk kaybının ana nedeni olarak belirlendi.
  • Çift bazlı faz kalibrasyonları ve özelleştirilmiş kontrol darbeleri kullanan yeni bir protokol, %99,99'un üzerinde bireysel X ve Y kapı doğrulukları sağladı.
  • Üç kübitin eşzamanlı çalışması sırasında yüksek doğruluklar (%99,99'un üzerinde) korundu.
  • Paralel beş kübit çalışması sırasında doğruluklar, 99,9%'luk hata toleranslı eşiğin üzerinde kaldı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Silicon spin qubits offer a promising path to scalable quantum computing due to their compatibility with industrial semiconductor manufacturing. A key requirement for scaling quantum processors is the ability to perform high-fidelity operations in parallel across many qubits. However, simultaneous control remains a major challenge in silicon devices, as fidelities typically degrade under parallel operation. Here we identify microwave-drive-induced a.c.-Stark shifts as the dominant source of this degradation in a five-qubit silicon spin array. We address this by introducing a scalable mitigation protocol based solely on pairwise phase calibrations. Using tailored control pulses on a shared control line, we achieve primitive X and Y gate fidelities well above 99.99% for each qubit individually, with some approaching 99.999%. Furthermore, these fidelities are preserved above 99.99% during simultaneous operation of up to three qubits. During parallel five-qubit operation, fidelities remain above the widely targeted fault-tolerant threshold of 99.9%. By maintaining high-fidelity control during simultaneous operation, shared qubit-control lines can support the development of large-scale semiconductor quantum processors.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature Physics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Atom ve Molekül Fiziği ve Optik

Atomic and Molecular Physics, and OpticsPhysics and Astronomy