研究目的
研究半导体量子点中电子自旋量子比特的相干性以及自旋操控过程中环境噪声的作用，以确定控制保真度。
研究成果
该研究通过反馈控制显著延长了GaAs单电子自旋量子比特的相干时间，并实现了高保真度的π翻转门操作。研究发现高频电荷噪声是限制量子比特控制保真度的主要因素，其噪声谱类似于同位素纯化硅量子比特中观测到的1/f噪声。
研究不足
反馈控制的有效性受到贝叶斯估计精度和硬件快速调节微波频率能力的限制。该研究还指出高频电荷噪声是限制量子比特控制保真度的因素之一。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用反馈控制技术主动抑制准静态噪声，并使用GaAs/AlGaAs异质结构晶圆上制备的三量子点（TQD）器件进行电子自旋量子比特操控。
2：样本选择与数据来源：
实验采用位于TQD器件中间量子点的单电子自旋量子比特，以右侧量子点中的辅助电子自旋进行读出。
3：实验设备与材料清单：
实验装置包括稀释制冷机、Ti/Au栅极电极、Co微磁体，以及配备可编程逻辑（FPGA）的数字信号处理（DSP）硬件用于反馈控制。
4：实验流程与操作步骤：
实验包含量子比特初始化、施加微波脉冲进行操控，并通过反馈回路根据量子比特预估频率调整微波频率。
5：数据分析方法：
通过Ramsey振荡和Rabi振荡测量分析量子比特的相干性与保真度，采用贝叶斯估计进行频率失谐分析，并通过随机基准测试评估门保真度。
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获取完整内容-
Xilinx ZedBoard
Xilinx
Implements the feedback-control protocol for the experiment.
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AD-FMCOMMS2-EBZ
Analog Devices
Provides integrated rf demodulators, 12-bit digital-to-analog converters (DACs), and local oscillators (LOs) for the experiment.
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dilution refrigerator
Used to conduct the experiment at an electron temperature of 120 mK.
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Ti/Au gate electrodes
Used to confine electrons in each quantum dot by the electrostatic potentials.
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Co micromagnet
Placed on the surface and magnetized by a magnetic field to create an inhomogeneous magnetic field over the quantum dot array.
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