큐빗이 0.9999 충실도로 살아남은 가장 긴 시간은 얼마입니까?

나는 큐빗이 살아남은 기록 시간에 꽤 흥미가 있습니다.

physical-qubit experiment fidelity

나는 이 답변 에서 내가 언급 한 것 같아요. 분리 시간부터 당신은 충실도가 어떤 값 아래로 떨어질 때까지의 시간을 계산할 수 있어야합니다

— M. Stern

숫자는 약간 임의적 인 것 같습니다. 왜 0.999 또는 0.99999가 아닙니까?

— 이산 도마뱀

위에서 링크 한 Zhong et al Nature 2015의 그림 4b에서 (a) @ M.Stern이 제안한 것처럼 숫자는 (1 초 미만입니까?) 추정 할 수 있지만 (b) 실제로는 스핀 다이내믹스의 세부 사항에 따라 임의로 0에서 10 분 사이의 시간이 될 수 있습니다.

— agaitaarino

'메모리'큐 비트가 살아남은 가장 긴 시간 (즉, 실제로 아무 것도하지 않고 앉아 있음) 또는 '계산'큐 비트가 살아남은 가장 긴 시간 (즉, 게이트가 활발히 수행되는 시간)을 의미합니까?

— Mithrandir24601

답변:

글쎄, 가장 긴 일관성 시간 동안, 나는 2013 년부터 실리콘 -28에서 이온화 된 공여체를 사용하여 39 분을 초과하는 Room-Temperature Quantum Bit Storage 라는 제목의이 과학을 발견 했다. 그러나 이것들은 81 %의 충실도를 가지고있었습니다. (메모리 저장이 아닌 계산에 사용되는 큐 비트 용입니다. 메모리 저장에 대해서는 M. Stern의 링크를 참조하십시오.)

그러나 충실도가 높은 큐 비트를 찾고 있습니다. 이 경우 2014 년부터 나노 전자 장치 ( arXiv에 대한 대체 링크 ) 에 30 초 동안 양자 정보 저장 이라는 제목의 Nature Nanotechnology가 30 초 동안 일관성이 있지만 99.99 % 이상의 충실도를 가지고 있음을 발견했습니다. 찾고 있습니다. 필자가 찾은 다른 대부분의 논문은 99.99 % 이상의 정확도로 나노 또는 마이크로 초 단위의 일관성 시간을 측정합니다.

계속 찾아 볼게요

— 헤더
소스

답변 주셔서 감사합니다! 실제로이 두 번째 논문은 내가 필요한 것을 정확하게 다루고 있으며 꽤 인상적입니다!

— Daniel Tordera

불행하게도이 답변은 2013 년 논문과 2014 년 논문의 충실도에 대해 잘못되었습니다. 첫 번째 논문의 81 %는 시스템을 방해하고 일관성을 유지할 수 있음을 보여 주려고했기 때문에 낮았습니다 (81 %까지 성공했습니다). 두 번째 논문은 0.000 초 동안 0.9999의 충실도를 유지합니다 !!! (보충의 그림 S2c 참조). 저자가 인정한 바와 같이 (내 대답에 대한 나의 마지막 의견 참조), "위에서 논의 된 기록 일관성 시간에도 불구하고, 우리의 결과는 벌크 앙상블에서 얻은 것과 일치하지 않습니다 [6-8]". 참고 문헌 8은 2013 년 논문으로 훨씬 오래 지속됩니다.

— user1271772

왜 댓글을 편집 할 수 없는지 잘 모르겠지만 0.000 초는 0.0002 초로 표시되어야합니다. 또한 첫 번째 실험의 충실도는 시스템을 방해하려고 시도하지 않는 경우 81 %보다 높습니다. 내 대답을 참조하십시오.

— user1271772

일정 시간이 지난 후에는 @ user1271772 댓글을 수정할 수 없습니다.

— Tejas Shetty

답변 : 2013 년 1.08 초에 0.9999의 충실도 : http://science.sciencemag.org/content/342/6160/830.full?ijkey=uhZaDNPnwgTdA

$T_2$

Heather가 언급 한 81 %는 어떻습니까? : Heather가 인용 한 81 %의 충실도는 실제로 다른 것을 언급하고있었습니다. 같은 논문에서 그들은 스핀을 일관된 중첩으로 유지하면서 샘플의 온도를 변경할 수 있음을 보여주고 싶었습니다. 6 분에 걸쳐 샘플을 4.2K에서 300K로 점차적으로 증가시키고, 2 분 동안 유지 한 다음, 4 분에 걸쳐 4.2K로 점차 감소시켰다. 이 모든 작업을 수행 한 후 스핀은 시작 상태와 관련하여 81 %의 충실도를 인상적으로 유지했습니다.

$T_2$

$T_2$ $^{31}$ $^+$ $T_2$

— 사용자 1271772
소스

그러나 T2로 (모노) 지수 함수로 붕괴를 특성화하고 (그 함수에서 보간하지 않음) 0.9999 충실도의 데이터 포인트를 실험적으로 얻는 것의 근본적인 차이점에 유의하십시오.

— agaitaarino

@agaitaarino : 2014 년 보고서에서 30 초 후에 0.9999 충실도로 단일 데이터 포인트를 획득했다고 말합니까? 그들은 부록의 그림 S2에있는 Rabi Oscillation 데이터에서 충실도를 얻었으며, 여기서 각 충실도에 대해 많은 점이 사용됩니다.

— user1271772

@agaitaarino 참조하는 0.9999는 Supplement의 Figure S2b 및 S2c에서 가져온 것으로 30 초가 아닌 최대 0.0002 초입니다. 우리는 당신이 언급 한 정확한 이유 때문에이 충실도가 30 초 (또는 180 분)에 무엇인지 알 수 없습니다. 곡선에 맞추고 6 배 이상의 크기를 추정하는 것은 의문의 여지가 있습니다. 이 논문을 내가 언급 한 것과 비교하고 싶다면 부록의 그림 S1에서 T2 시간 요약을 참조하십시오. 이 중 어느 것도 2013 년 보고서의 T2에 180 분이 걸리지 않습니다. 불행히도 그들은 0.0002 초 동안 0.9999의 충실도를 달성했습니다.

— user1271772

@agaitaarino : 내 논문에서 일관성이 0.9999로 지속되는 시간을 알고 싶다면 1.08 초로 2014 종이의 최대 크기 인 0.0002 초입니다.

— user1271772

@agaitaarino : 2014 년 논문은 2013 년 논문에서 달성 된 일관성 시간에 도달하지 못했음을 인정하며, 단일 상태의 단일 스핀 기록 만 솔리드 상태로 설정한다고 매우주의합니다. "위의 기록 일관성 시간에도 불구하고, 우리의 결과는 벌크 앙상블에서 얻은 것과 일치하지 않습니다 [6-8]"참고 문헌 8은 2013 년 논문입니다. "이것은 현재 고체 상태의 단일 큐 비트에 대한 레코드 일관성을 나타냅니다." 그들은 "단일"큐 비트와 "고체 상태"라고 말합니다. "31P + 스핀에서 T2> 30 s의 솔리드 스테이트 단일 큐 비트에 대한 새로운 기록에 도달했습니다."30은 T2입니다!

— user1271772