Two-qubit silicon quantum processor with operation fidelity exceeding 99.
Two-qubit silicon quantum processor with operation fidelity exceeding 99.
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DOI：
10.1126/sciadv.abn5130
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发表时间：
2022-04-08
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Petta JR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mills AR;Guinn CR;Gullans MJ;Sigillito AJ;Feldman MM;Nielsen E;Petta JR
硅自旋量子比特满足量子信息处理的必要条件。然而，高保真状态制备和读出与高保真单量子比特和双量子比特门相结合的演示，所有这些都必须存在于量子纠错中，一直缺乏。我们使用双量子位Si/SiGe量子处理器来演示状态准备和读出保真度大于97%，结合单量子位和双量子位控制保真度超过99%。使用门集断层扫描和随机基准测试定量表征了量子处理器的操作。我们的研究结果突出了硅自旋量子比特在中等规模量子处理器开发中成为主导技术的潜力。实现了双量子位硅量子处理器的高综合性能指标的运行。
Silicon spin qubits satisfy the necessary criteria for quantum information processing. However, a demonstration of high-fidelity state preparation and readout combined with high-fidelity single- and two-qubit gates, all of which must be present for quantum error correction, has been lacking. We use a two-qubit Si/SiGe quantum processor to demonstrate state preparation and readout with fidelity greater than 97%, combined with both single- and two-qubit control fidelities exceeding 99%. The operation of the quantum processor is quantitatively characterized using gate set tomography and randomized benchmarking. Our results highlight the potential of silicon spin qubits to become a dominant technology in the development of intermediate-scale quantum processors. Operation of a two-qubit silicon quantum processor with high all-around performance metrics is achieved.
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