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J-GLOBAL ID：201902290692389940   整理番号：19A1278948

半導体デバイスにおける巨視的トポロジカル保護状態を持つ量子ビット【JST・京大機械翻訳】

Quantum Bits with Macroscopic Topologically Protected States in Semiconductor Devices

著者 (3件)： Jaworowski Blazej (Department of Theoretical Physics, Wroclaw University of Science and Technology, Wybrzeze Wyspianskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland) ,  Jaworowski Blazej (Department of Physics, University of Ottawa, Ottawa, ON K1N 6N5, Canada) ,  Hawrylak Pawel (Department of Physics, University of Ottawa, Ottawa, ON K1N 6N5, Canada)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 9  号： 3  ページ： 474  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 現在のコンピュータは半導体で作られている。半導体技術は,電界効果トランジスタにおけるゲートによって局在化された個々の電子スピンに基づく微視的量子ビットの実現を可能にする。これはデコヒーレンスを起こしやすい非常に脆弱な量子プロセッサをもたらす。ここでは,半導体デバイスで実現された巨視的でトポロジー的に保護された状態を用いて量子ビットを構築するための代替アプローチについて議論する。最初に,半導体ナノワイヤまたは電界効果トランジスタにおける量子ドットのアレイで実現した合成スピン-1鎖について議論した。合成スピン-1鎖は,トポロジーとHaldaneギャップによってデコヒーレンスから保護されたスピン1/2を有する2つの有効エッジ準粒子によって特徴付けられる。Haldane相のスピン-1/2準粒子は巨視的一重項-三重項量子ビットの基底を形成する。スピン鎖をKitaev鎖と比較した。そのエッジ状態は,非Abel分数統計を有するMajoranaゼロモードである。これらは,粒子軌跡の詳細に依存せず,デコヒーレンスから保護されるように,一つの粒子をもう一つの粒子を取り囲むことにより,量子情報を符号化するために使用できる。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 準粒子 ,  *半導体 ,  三重項 ,  電子スピン ,  FET【トランジスタ】 ,  軌跡 ,  演算プロセッサ ,  位相幾何学 ,  コンピュータ ,  一重項
準シソーラス用語： エッジ状態 ,  スピン鎖 ,  デコヒーレンス ,  局在化 ,  *量子ビット , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 量子計算 ,  物質のトポロジカル相 ,  Haldane相 ,  Majoranaフェルミオン

分類 (2件)： リモートセンシング一般  (AD04000L) ,  図形・画像処理一般  (JE04010I)

引用文献 (100件)：

• Brum, J.A.; Hawrylak, P. Coupled quantum dots as quantum exclusive-OR gate. Superlattices Microstruct. 1997, 22, 431-436.
• Loss, D.; DiVincenzo, D.P. Quantum computation with quantum dots. Phys. Rev. A 1998, 57, 120-126.
• Ciorga, M.; Sachrajda, A.S.; Hawrylak, P.; Gould, C.; Zawadzki, P.; Jullian, S.; Feng, Y.; Wasilewski, Z. Addition spectrum of a lateral dot from Coulomb and spin-blockade spectroscopy. Phys. Rev. B 2000, 61, R16315-R16318.
• Watson, T.F.; Philips, S.G.J.; Kawakami, E.; Ward, D.R.; Scarlino, P.; Veldhorst, M.; Savage, D.E.; Lagally, M.G.; Friesen, M.; Coppersmith, S.N.; et al. A programmable two-qubit quantum processor in silicon. Nature 2018, 555, 633-637.
• Korkusinski, M.; Hawrylak, P. Coded qubits based on electron spin. In Semiconductor Quantum Bits; Benson, O., Henneberger, F., Eds.; Pan Stanford: Singapore, 2009.

タイトルに関連する用語 (2件)： 半導体デバイス ,  量子ビット