评估SiC中完美螺位错在固态量子技术中的潜力
材料科学
2024-06-12 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
尽管固体中的点缺陷是构建可用量子比特最具前景的物理系统之一，但将其确定性排布成阵列并集成至大型网络仍具挑战。通过先进的第一性原理计算，我们表明立方3C-SiC中未分解的螺位错及其关联应变场可用于创建相关点缺陷的确定性图案。具体而言，我们详细分析了当双空位位于此类位错附近时，其在3C-SiC中的形成能与电子结构。结果表明，双空位被强烈吸引至螺位错核内特定且等价的位点，并沿位错形成一维阵列。此外，我们发现吸引双空位的同一应变可调制其电子态位置与电荷转移能级。对于中性双空位，我们发现这些调制导致其丧失作为量子比特的潜力。然而，同样的调制可将块体中无量子比特潜力的缺陷，转变为位于螺位错核内时有前景的缺陷。由于位错仍多被视为有害缺陷，我们的发现代表了一项技术飞跃，因其表明位错可用作未来基于缺陷的量子计算机中的主动构建单元。
引用
@article{arxiv.2304.13449,
title = {Assessing the potential of perfect screw dislocations in SiC for solid-state quantum technologies},
author = {Daniel Barragan-Yani and Ludger Wirtz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13449},
year = {2024}
}