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J-GLOBAL ID：201402289599530632   整理番号：14A0235003

固体ハイブリッドスピンレジスタの量子エラー訂正

Quantum error correction in a solid-state hybrid spin register

著者 (12件)： WALDHERR G. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  WANG Y. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  ZAISER S. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  JAMALI M. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  NEUMANN P. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  WRACHTRUP J. (Univ. Stuttgart, Stuttgart, DEU) ,  SCHULTE-HERBRUEGGEN T. (Technical Univ. Munich, Garching, DEU) ,  ABE H. (Japan Atomic Energy Agency, Gunma, JPN) ,  OHSHIMA T. (Japan Atomic Energy Agency, Gunma, JPN) ,  ISOYA J. (Univ. Tsukuba, Ibaraki, JPN) ,  DU J. F. (Univ. Sci. and Technol. of China, Hefei, CHN) ,  WRACHTRUP J. (Max Planck Inst. for Solid State Res., Stuttgart, DEU)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 506  号： 7487  ページ： 204-207  発行年： 2014年02月13日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： エラー訂正は古典計算や量子計算で共に重要である。量子ビットにおいては環境との避けられない相互作用によって起こるデコヒーレンスから,位相の乱れ,あるいは緩和さえも生じる。そのため,それらに伴うエラーを訂正することが,スケーラブルな量子計算の実現に必須の要件となる。エラー訂正を行うアルゴリズムは以前から知られてはいたが,実験によって実現された例は少ない。本論文では,電子スピンと核スピンという異種のスピンからなる固体スピン系を用いた量子エラー訂正を示す。初期化,射影読み出し,高速の局所的および非局所的なゲート操作の一連の操作全てがダイヤモンドのスピン系では常温常圧下でも実現できることを実証した。レジスタを構成する全ての核スピンに対する高い忠実度(99%)の初期化と個々の単一核スピンのシングルショット読み出しは,窒素空孔点欠陥の持つ電子スピンを補助スピンとして用いて行った。我々の電子-核量子レジスタに特有の新しい非局所ゲートを実行すると,3個の核スピンがもつれた状態を生成することが可能となり,その忠実度は85%を超えた。これらの手法を用いて,3キュービット位相フリップエラー訂正を実証した。最適制御パルス技術を用いることにより,上記操作の全てにおいて,フォールトトレラントな量子操作に必要とされる値に近づく忠実度が実現され,そのため大規模な量子計算への道が開かれる。我々の手法は,ダイヤモンドスピン系ばかりでなく,シリコン中のリン,量子ドット,炭化ケイ素,あるいは固体中の希土類イオンなどの系を含めて,量子ネットワークの規模拡大に使うことができる。Copyright Nature Publishing Group 2014

シソーラス用語： 誤り訂正 ,  量子計算 ,  *量子情報 ,  コヒーレンス ,  電子スピン ,  核スピン ,  ゲート回路 ,  論理素子 ,  忠実度 ,  空格子点 ,  窒素 ,  *レジスタ ,  重合せ ,  ダイヤモンド ,  ケイ素 ,  リン ,  量子ドット ,  炭化ケイ素 ,  金属イオン ,  通信網 ,  フォールトトレランス ,  *量子もつれ
準シソーラス用語： *NV中心 ,  キュービット ,  *スピンレジスタ ,  デコヒーレンス ,  希土類イオン ,  量子エラー補正 ,  量子ゲート ,  量子ネットワーク

分類 (1件)： 量子力学一般  (BA06010C)

タイトルに関連する用語 (3件)： 固体 ,  量子 ,  エラー訂正