平面 Ge 中的单态-三重态空穴自旋量子比特
介观与纳米尺度物理
2021-06-07 v4 量子物理
摘要
自旋量子比特被认为是最有希望构建量子处理器的候选者之一。IV 族空穴自旋量子比特因易于操控且与 Si 技术兼容而受到关注。此外，Ge 提供了单片超导体-半导体集成的选项。在此，我们利用平面 Ge 中巨大的面外空穴 g 因子，并将量子比特编码为双量子点的单态-三重态态，展示了在低于 10 mT（Al 的临界场）的磁场下工作的空穴自旋量子比特。我们观测到电控制的 g 因子差驱动和交换驱动旋转，其频率可调且超过 100 MHz，失相时间为 1 μs，并利用回波技术将其延长至 150 μs 以上。这些结果表明，Ge 空穴单态-三重态量子比特可与最先进的 GaAs 和 Si 单态-三重态量子比特相媲美。此外，其旋转频率和相干性与 Ge 单自旋量子比特相当，但可在低得多的磁场下工作，这凸显了其与超导技术进行片上集成的潜力。
引用
@article{arxiv.2011.13755,
title = {A singlet triplet hole spin qubit in planar Ge},
author = {Daniel Jirovec and Andrea Hofmann and Andrea Ballabio and Philipp M. Mutter and Giulio Tavani and Marc Botifoll and Alessandro Crippa and Josip Kukucka and Oliver Sagi and Frederico Martins and Jaime Saez-Mollejo and Ivan Prieto and Maksim Borovkov and Jordi Arbiol and Daniel Chrastina and Giovanni Isella and Georgios Katsaros},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13755},
year = {2021}
}