Single electrons on solid neon as a solid-state qubit platform
Single electrons on solid neon as a solid-state qubit platform
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固体氖上的单电子作为固态量子位平台
DOI：
10.1038/s41586-022-04539-x
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Murch, Kater W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou, Xianjing;Koolstra, Gerwin;Zhang, Xufeng;Yang, Ge;Han, Xu;Dizdar, Brennan;Li, Xinhao;Divan, Ralu;Guo, Wei;Murch, Kater W.
实现量子计算机的进展需要其组成模块——量子比特的持续进步。新型量子比特平台同时具有长相干性、快速运算和大可扩展性，为构建量子计算机和许多其他量子信息系统提供了令人信服的优势。电子是普遍存在的非零电荷、自旋和质量的基本粒子，通常被认为是典型的局部量子信息载体。尽管具有优越的可控性和可配置性，但它们作为量子比特在运动或自旋状态下的实际性能主要取决于它们的材料环境-。在这里，我们报告了我们的实验实现了一个量子比特平台，该平台基于被困在真空超净固体氖表面上的孤立单电子，，，，，，-。通过在电路量子电动力学架构，，，，，-中集成电子陷阱，我们实现了片上超导谐振器中单个电子和单个微波光子运动状态之间的强耦合。采用量子比特门操作和色散读出，测量了15 μs的能量弛豫时间和200 ns以上的相位相干时间。这些结果表明，固体氖上电子量子比特的性能已经接近电荷量子比特的最先进水平。
Progress towards the realization of quantum computers requires persistent advances in their constituent building blocks—qubits. Novel qubit platforms that simultaneously embody long coherence, fast operation and large scalability offer compelling advantages in the construction of quantum computers and many other quantum information systems, –. Electrons, ubiquitous elementary particles of non-zero charge, spin and mass, have commonly been perceived as paradigmatic local quantum information carriers. Despite superior controllability and configurability, their practical performance as qubits through either motional or spin states depends critically on their material environment, –. Here we report our experimental realization of a qubit platform based on isolated single electrons trapped on an ultraclean solid neon surface in vacuum, , , , , , –. By integrating an electron trap in a circuit quantum electrodynamics architecture, , , , , –, we achieve strong coupling between the motional states of a single electron and a single microwave photon in an on-chip superconducting resonator. Qubit gate operations and dispersive readout are implemented to measure the energy relaxation timeT1of 15 μs and phase coherence timeT2over 200 ns. These results indicate that the electron-on-solid-neon qubit already performs near the state of the art for a charge qubit.
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DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
İ. Karakurt
通讯作者：
İ. Karakurt
电子被困在低于 1K 的固体氖氢混合物中documentclass[12pt]{minimal} usepackage{amsmath} usepackage{wasysym} usepackage{amsfonts} usepackage{amssymb} usepackage{amsbsy} usepackage{mathrsfs} usepackage {upgreek} setlength{oddsidemargin}{-69pt} egin{文档}$$1, hbox {K
影响因子：
2
作者：
S. Sheludiakov;J. Ahokas;J. Järvinen;L. Lehtonen;S. Vasiliev;Y. Dmitriev;D. M. Lee;V. Khmelenko
通讯作者：
V. Khmelenko
影响因子：
44.1
作者：
POLLACK, GL
通讯作者：
POLLACK, GL
影响因子：
2.9
作者：
Lyon, S. A.
通讯作者：
Lyon, S. A.
电子被困在固体氖气–低于 $$1, hbox {K}$$1K 的氢混合物中
影响因子：
2
作者：
Sheludiakov, S.;Ahokas, J.;Järvinen, J.;Lehtonen, L.;Vasiliev, S.;Dmitriev, Yu. A.;Lee, D. M.;Khmelenko, V. V.
通讯作者：
Khmelenko, V. V.