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Quantum gates between capacitively coupled double quantum dot two-spin qubits

机译：电容耦合双量子点双自旋量子位之间的量子门

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We study the two-qubit controlled-NOT gate operating on qubits encoded in the spin state of a pair of electrons in a double quantum dot. We assume that the electrons can tunnel between the two quantum dots encoding a single qubit, while tunneling between the quantum dots that belong to different qubits is forbidden. Therefore, the two qubits interact exclusively through the direct Coulomb repulsion of the electrons. We find that entangling two-qubit gates can be performed by the electrical biasing of quantum dots and/or tuning of the tunneling matrix elements between the quantum dots within the qubits. The entangling interaction can be controlled by tuning the bias through the resonance between the singly occupied and doubly occupied singlet ground states of a double quantum dot.
机译：我们研究了在双量子点中以一对电子的自旋态编码的量子位上工作的双量子位受控NOT门。我们假定电子可以在编码单个量子位的两个量子点之间隧穿，而禁止在属于不同量子位的量子点之间隧穿。因此，两个量子位仅通过电子的直接库仑斥力相互作用。我们发现，纠缠两个量子比特的门可以通过量子点的电偏置和/或量子比特内的量子点之间的隧穿矩阵元素的调谐来执行。纠缠相互作用可以通过双量子点的单占据和双占据的单重态基态之间的共振来调节偏置来控制。

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