Resonator-vermitteltes Quantentor zwischen entfernten Ladungs-Qubits

Die starke Wechselwirkung zwischen Ladungen und Photonen ermöglicht die kohärente Kopplung eines Ladungs-Qubits, realisiert durch einen einzigen Ladungsträger (entweder ein Elektron oder ein Loch) in einem doppelten Quantenpunkt, an Photonen eines Mikrowellenresonators. Hier zeigen wir theoretisch, dass die Photonen im dispersiven Regime sowohl ein iSWAP-Tor als auch ein iSWAP-Tor zwischen zwei entfernten Ladungs-Qubits vermitteln können. Wir geben eine umfassende Diskussion über die Auswirkungen der dominierenden Geräuschquellen, der Dämpfung des Resonators und der Dephasierung des Ladungs-Qubits auf die durchschnittliche Tor-Fidelity. Bei Annahme einer hochmodernen Dämpfungsrate des Resonators und einer Dephasierungsrate des Ladungs-Qubits liegen die vorhergesagten durchschnittlichen Tor-Fidelitäten unter 90 %. Es wird jedoch vermutet, dass eine Erhöhung der Dephasierungsrate des Ladungs-Qubits um eine Größenordnung dazu führen könnte, dass die Tor-Fidelitäten 95 % übersteigen.