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Gate-reflectometry dispersive readout and coherent control of a spin qubit in silicon

机译:栅反射光色散读出和硅中自旋量子位的相干控制

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摘要

Silicon spin qubits have emerged as a promising path to large-scale quantum processors. In this prospect, the development of scalable qubit readout schemes involving a minimal device overhead is a compelling step. Here we report the implementation of gate-coupled rf reflectometry for the dispersive readout of a fully functional spin qubit device. We use a p-type double-gate transistor made using industry-standard silicon technology. The first gate confines a hole quantum dot encoding the spin qubit, the second one a helper dot enabling readout. The qubit state is measured through the phase response of a lumped-element resonator to spin-selective interdot tunneling. The demonstrated qubit readout scheme requires no coupling to a Fermi reservoir, thereby offering a compact and potentially scalable solution whose operation may be extended above 1 K.
机译:硅自旋量子位已成为通往大规模量子处理器的有前途的途径。在此前景中,开发涉及最少设备开销的可伸缩qubit读取方案是一个引人注目的步骤。在这里,我们报告了用于功能齐全的自旋量子位器件的色散读出的门耦合射频反射测量的实现。我们使用采用行业标准硅技术制成的p型双栅晶体管。第一个门限制了对自旋量子位编码的空穴量子点,第二个门则是允许读出的辅助点。通过集总元件谐振器对自旋选择点间隧穿的相位响应来测量量子位状态。演示的量子位读出方案不需要耦合到费米储层,从而提供了一种紧凑且潜在可扩展的解决方案,其操作可以扩展到1 K以上。

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