Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 理學院
  3. 物理學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97980
標題: 超過量子容錯計算閾值的矽/矽鍺自旋量子位元控制
Si/SiGe Spin Qubit Operations with Fidelities Above the Fault-Tolerant Threshold
作者: 吳奕賢
Yi-Hsien Wu
指導教授: 管希聖
Hsi-Sheng Goan
關鍵字: 自旋量子位元,量子點,高保真度,量子操作,量子容錯閾值,
Spin qubits,quantum dot,high-fidelity,quantum operation,fault-tolerant threshold,
出版年 : 2025
學位: 博士
摘要: 矽自旋量子位元是實現可大規模量子計算的平台,大規模量子計算需要的量子糾錯碼要求量子位元操控保真度需超越 99% 的閾值。在此,我們展示了在矽元件中自旋量子位元的高保真度控制,我們展示了超越了此閾值並且接近 99.9% 的保真度目標。我們在純化後的矽/矽鍺自旋量子位元裝置中,實現了單量子位元閘 99.99% 的保真度,以及雙量子位元受控反閘(controlled-NOT gate) 99.5% 的保真度。此外,我們還證明了利用共用微波控制線同時控制多個自旋量子位元陣列的可行性,同時維持了約 99.9% 的單量子位元閘保真度。這些結果將在未來提升量子位元保真度時提供幫助,並且也突顯了自旋量子位元裝置在邁向實用量子計算方面的潛力。
Spin qubits in silicon are a leading platform for scalable quantum computation. To implement large-scale quantum computation, the ability to implement fault-tolerant surface code is needed, which requires qubit operation fidelities exceeding the 99% fault-tolerance threshold. Moreover, improving these operation fidelities further reduces the number of physical qubits required to encode a logical qubit with the same logical error rate, making it more practical to implement useful quantum computation. Here, we demonstrate high-fidelity control of spin qubits in isotopically purified silicon, surpassing the 99% threshold and approaching the practical fidelity target of 99.9%. We achieved 99.99% fidelity for single-qubit gates and 99.5% fidelity for two-qubit controlled-NOT gates in purified Si/SiGe spin qubit devices. Furthermore, we demonstrate the ability to control an array of spin qubits simultaneously with a shared control line while maintaining the ∼ 99.9% single-qubit gate fidelity. These results will help improve operation fidelities in future spin qubit devices and underscore the potential for spin qubit devices to be scaled up towards practical quantum computation.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97980
DOI: 10.6342/NTU202501374
全文授權: 同意授權(全球公開)
電子全文公開日期: 2026-07-01
顯示於系所單位:物理學系

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-113-2.pdf
  此日期後於網路公開 2026-07-01
16.59 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved