三量子点中的双极自旋阻塞与相干态叠加

基于双量子点中相互作用自旋的自旋量子比特已成功实现。量子比特态的读取涉及将自旋信息转换为电荷信息，这通常通过利用源于泡利不相容原理的自旋阻塞现象来实现。双量子点中典型的自旋阻塞输运特征表现为整流电流。目前，包括三量子点在内的更复杂自旋量子比特电路正在开发中。在此，我们通过实验和理论表明：(a) 在线性三量子点电路中，自旋阻塞变为双极性的，即在两个偏压方向上电流均受到强烈抑制；(b) 一种新的量子相干机制变得相关。在该机制下，电荷通过相干态以非直观的方式从线性三量子点电路的一端传输到另一端，而不涉及中心站点。我们的结果对未来复杂的纳米自旋电子电路具有启示意义。