摘要

半导体量子点量子比特是最有希望实现量子计算的候选者之一.其中自旋单态-三重态量子比特因具有全电控制和读取准确的优良性质而备受关注.为增强对电荷噪声的免疫,通常引进强脉冲驱动以尽可能加快门操作速度.但是,强驱动脉冲引起的复杂动力学导致旋波近似不再适用,反而会阻碍高保真度比特操作的实现.本文提出了一种增加简单的正交脉冲的方法,可以很好地抑制强驱动引起的高频振荡项的操作错误.数值计算结果表明,NOT门的保真度在无噪声时可达99.99%且操作时间只需2 ns.特别地,即便电荷噪声强度到了2μe V的水平,NOT门的平均保真度也可高于99.9%.值得注意的是,该方案同时也适用于任意单比特量子门的优化.因此,本文的脉冲优化方案将有助于获得快速高保真度的自旋单态-三重态量子比特.