Cover Story：量子論理：原子のエンタングルした電子スピンに基づく2キュービット交換ゲート

リン原子の電子スピンに基づく量子ビット（キュービット）は、量子コンピューティングのプラットフォームとして大いに有望である。プロセッサーの構成要素である論理ゲートを作るには、電子スピン同士をすぐ近くに置いて、強い相互作用と高速ゲート動作を可能にする。シリコン量子ドットでエンタングルメントが実現されているが、原子キュービットに束縛された2つの電子の間の相互作用の実現は難しかった。今回M Simmonsたちは、シリコンにおいてドナーのリン原子の電子間のナノ秒2キュービット交換ゲートについて報告している。著者たちは、キュービットの配置とそれに付随する制御回路を原子スケールで操作して、スピン状態の忠実度の高い読み出しを達成することによって、このゲートを実現している。この高速交換ゲートが作られたことで、シリコンでの電子スピンキュービットを用いた大規模量子回路が、現実に一歩近づいた。

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