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Grover搜索在环境条件下基于半导体自旋量子比特的实现

Grover Search with Semiconductor Spin Qubits at Ambient Conditions

Sebastian Gemsheim, Fabian Klüpfel, Max Kneiß, Nicole Raatz, Tobias Herzig, Matthias Mendt, Evgeny Kreissig, Ulrike Rückert, Albrecht Hänel, Jan Meijer, Marius Grundmann

arXiv 2609.13022首次发表:更新:

发表机构

SAXON Q GmbH; Fraunhofer IWU; Felix-Bloch-Institute for Solid State Physics, University of Leipzig(萨克森量子有限公司; 弗劳恩霍夫工业制造工程和应用材料研究所; 莱比锡大学菲利克斯·布洛赫固体物理研究所)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

该研究在环境条件下基于金刚石氮-空位中心的商用量子计算机上执行Grover搜索,在三个核自旋量子比特的8维空间中,单标记和双标记态的成功概率分别达77.3%和87.0%,并报告了通用门集的校准保真度。

AI 中文摘要

Grover算法在基于金刚石中氮-空位中心的商用量子计算机上执行,该计算机在环境条件下运行,实现了高达$99.98\\,\\%$的保真度。在由三个固态核自旋量子比特组成的$N=8$搜索空间中,找到单个或两个标记态的成功概率分别为$(77.3 \pm 3.4)\\,\\%$和$(87.0 \pm 4.2)\\,\\%$。这些数值超过了已发表的超导量子比特或任何在室温下运行的量子计算机的结果。此外,论文还详细介绍了所实现的通用门集的校准保真度。

英文摘要

Grover's algorithm is executed on a commercial quantum computer based on nitrogen-vacancy centers in diamond operating under ambient conditions, achieving fidelities up to $99.98\,\%$. Within a $N=8$ search space of three solid-state nuclear spin qubits, the measured success probabilities of finding a single or two marked states are $(77.3 \pm 3.4)\,\%$ and $(87.0 \pm 4.2)\,\%$, respectively. These values surpass published results for superconducting qubits or any quantum computer operating at room temperature. In addition, the paper also details the calibrated fidelities of the implemented universal gate set.

Comments6 pages, 3 figures; v2: corrected typos, added supplemental material

论文原文

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