超导谐振器耦合器很可能成为模块化半导体量子点 (QD) 自旋量子比特处理器中必不可少的组件,因为它们有助于随着量子比特数量的增加而缓解串扰和布线问题。在这里,我们专注于由两个模块组成的三量子比特系统:耦合到单电子双 QD 的双电子三重 QD 谐振器。通过结合分析技术和数值结果,我们推导出描述三量子比特逻辑子空间的有效哈密顿量,并表明它准确地捕捉了系统的动态。我们研究了短程和长程纠缠门的性能,揭示了旁观者量子比特在两种情况下降低门保真度的影响。我们进一步研究了短程操作中非绝热误差和旁观者相关误差之间的竞争,并量化了它们在短门和长门时间的实际参数范围内的相对重要性。我们还分析了电荷噪声以及与观察者量子比特的残余耦合对模块间纠缠门的影响,发现对于当前的实验设置,泄漏误差是这些操作中不完整性的主要来源。我们的研究结果有助于为半导体芯片上的量子信息处理确定最佳模块化 QD 架构铺平道路。
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