실리콘 양자점에서 고충실도 이-큐빗 게이트의 오류 평가

초록 고충실도의 얽힘 연산을 큐빗 간에 일관되게 달성하는 것은 다큐빗 시스템의 성능에 필수적입니다. 고체 상태 플랫폼은 큐빗 간의 재료에 의한 변동으로 인해 발생하는 오류에 특히 노출되어 있으며, 이는 성능 불일치로 이어집니다. 여기에서는 스핀 큐빗 프로세서에서의 오류를 연구하고 이를 물리적 기원과 연결지었습니다. 우리는 이 지식을 활용하여 기술적으로 중요한 실리콘 금속 산화물 반도체 양자점 플랫폼에서 99% 이상의 충실도로 이-큐빗 게이트의 일관되고 반복 가능한 작동을 입증합니다. 여러 장치에서 장기간 동안 물리적 오류와 충실도를 분석하여 변동성과 가장 일반적인 오류 유형을 포착하여 보장합니다. 물리적 오류 원인은 단일 큐빗의 느린 핵 및 전기 잡음과 적용된 제어 시퀀스에 따라 달라지는 맥락적 잡음이 포함됩니다. 게다가, 우리는 향후 확장 가능한 고충실도 제어 전략의 설계를 알리기 위해 큐빗 설계, 피드백 시스템 및 강력한 게이트 설계의 영향을 조사합니다. 우리의 결과는 실리콘 스핀 기반 큐빗을 전체 규모의 양자 프로세서로 확장하는 데 있어 역량과 도전 과제를 모두 강조합니다.