Operando dos qubits sólo de intercambio en paralelo

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica
• Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

• Los semiconductores y los puntos cuánticos son las plataformas líderes para construir computadoras cuánticas a gran escala.
• El control preciso de las interacciones de intercambio entre electrones en puntos cuánticos es crucial para la manipulación de qubits.
• Las operaciones cuánticas concurrentes de alta fidelidad son esenciales para maximizar la coherencia de los qubits.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el funcionamiento paralelo de dos qubits sólo de intercambio usando seis puntos cuánticos.
• Para validar la eficacia de las técnicas de intercambio de pulsos paralelos para mantener la calidad del control de qubits.
• Mostrar nuevas operaciones de puertas cuánticas y métodos de lectura para qubits de semiconductores.

Principales métodos:

• Se utilizó el benchmarking aleatorio (RB) para evaluar el control de qubits durante operaciones paralelas.
• Implementó secuencias de pulsos paralelos en cinco puertas de barrera para modular las interacciones de intercambio.
• Se utiliza el benchmarking de entropía cruzada (XEB) para la caracterización del rendimiento del sistema cuántico.

Principales resultados:

• La operación paralela máxima de las interacciones de intercambio mantuvo la calidad del control de qubits en comparación con los métodos secuenciales.
• Logró las primeras demostraciones experimentales de una puerta iSWAP para qubits de intercambio.
• Implementó con éxito un método de lectura de bloqueo de espín de Pauli (PSB) de bloqueo de carga.

Conclusiones:

• Las técnicas de operación paralela son adaptables a varias codificaciones de qubits basadas en puntos cuánticos.
• Los métodos demostrados mejoran la viabilidad de la computación cuántica escalable utilizando plataformas de semiconductores.
• El estudio presenta avances significativos en el control y la lectura de los qubits de semiconductores.