强驱动单态-三重态量子比特的高保真单比特门

半导体量子点量子比特是最有希望实现量子计算的候选者之一.其中自旋单态-三重态量子比特因具有全电控制和读取准确的优良性质而备受关注.为增强对电荷噪声的免疫,通常引进强脉冲驱动以尽可能加快门操作速度.但是,强驱动脉冲引起的复杂动力学导致旋波近似不再适用,反而会阻碍高保真度比特操作的实现.本文提出了一种增加简单的正交脉冲的方法,可以很好地抑制强驱动引起的高频振荡项的操作错误.数值计算结果表明,NOT门的保真度在无噪声时可达99.99%且操作时间只需2 ns.特别地,即便电荷噪声强度到了2μe V的水平,NOT门的平均保真度也可高于99.9%.值得注意的是,该方案同时也适用于任意单比特量子门的优化.因此,本文的脉冲优化方案将有助于获得快速高保真度的自旋单态-三重态量子比特.

二维量子态的相干值计算

利用单量子比特混合态的Bloch球表示法给出7种常见的相干度量(l_(1)范数相干度量、l_(p^(-))范数相干度量(p_(-)≥2)、相对熵相干度量、Tsallis-α相对熵相干度量、Rényi-α相对熵相干度量、α-亲和度相干度量和斜信息相干度量)下二维量子态的相干值解析表达式及其取值范围.该研究结果可为研究单量子比特系统上的不同相干度量的序关系提供参考.