在SiMOS中单元胞对的多量子比特纠缠

硅-金属氧化物半导体(SiMOS)量子点中的自旋量子比特近期已展现出与现有工业标准CMOS制造工艺兼容的特性。这些器件常规实现了超过99%的单量子比特和双量子比特门保真度,并在孤立双量子点(DQD)单元中展示了高度纠缠的双量子比特贝尔态,然而单元之间的耦合仍具挑战性。本研究提出了一种包含两个单元、四个量子比特的SiMOS处理器,具备通用可控性以及完全并行的状态初始化和读出能力。利用该处理器生成了最大纠缠的三量子比特态,包括格林伯格-霍恩-泽林格(GHZ)态,并通过违反经典Mermin见证界值验证了多体纠缠。通过采用全对称动态解耦门序列创建纠缠态,该工作将纠缠寿命延长至超越\(T_2^*\),转而受限于\(T_2^\textrm{Hahn}\)。这些演示为更大规模SiMOS处理器的可扩展运行以及在其中实现高纯度、长寿命的多量子比特纠缠态铺平了道路。
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提交arXiv: 2026-05-20 06:22

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