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Weak-measurement theory of quantum-dot spin qubits

机译：量子点自旋量子位的弱测量理论

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The theory of weak quantum measurements is developed for quantum-dot spin qubits. Building on recent experiments, we propose a control cycle to prepare, manipulate, weakly measure, and perform quantum state tomography. This is accomplished using a combination of the physics of electron spin resonance, spin blockade, and Coulomb blockade, resulting in a charge transport process. We investigate the influence of the surrounding nuclear spin environment, and find a regime where this environment significantly simplifies the dynamics of the weak-measurement process, making this theoretical proposal realistic with existing experimental technology. We further consider spin-echo refocusing to combat dephasing, as well as discuss a realization of "quantum undemolition," whereby the effects of quantum state disturbance are undone.
机译：弱量子测量的理论是针对量子点自旋量子位而开发的。在最近的实验的基础上，我们提出了一个控制周期来准备，操纵，弱测量和执行量子状态层析成像。这是通过结合电子自旋共振，自旋封锁和库仑封锁的物理学来完成的，从而导致电荷传输过程。我们研究了周围核自旋环境的影响，并找到了一种环境，其中该环境显着简化了弱测量过程的动力学，从而使这一理论建议与现有的实验技术相吻合。我们进一步考虑了自旋回波的重新聚焦以消除相移，并讨论了“量子分解”的实现，从而消除了量子态扰动的影响。

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