单个电子自旋的相干长距离位移
介观与纳米尺度物理
2017-11-01 v1
摘要
在单电子自旋水平上控制纳米电路是实现大规模量子信息处理的一种可能途径。在此背景下，单个电子自旋已被确定为通用的量子信息载体，用于互连基于自旋的半导体量子电路的不同节点。尽管在控制电子长距离位移方面做出了重要的实验努力，但迄今为止，在转移后保持电子自旋相干性仍然难以实现。在这里，我们证明了单个电子自旋可以在 5 微米的距离上发生相干位移。该位移是在由三个隧穿耦合的横向量子点构成的闭合路径上实现的。利用快速量子点控制，电子以接近 100 m/s 的速度从一个量子点隧穿到另一个量子点。我们发现，自旋相干长度比在没有位移情况下的电子自旋相干长度预期值长 8 倍。这种增强的自旋相干性指向了一个类似于在核磁共振实验中观察到的运动变窄过程。所展示的相干位移将使遥远的自旋量子比特之间能够实现长程相互作用，并将开启对单个电子自旋进行非阿贝尔和和乐操控的途径。
引用
@article{arxiv.1701.01279,
title = {Coherent long-distance displacement of individual electron spins},
author = {H. Flentje and P-A. Mortemousque and R. Thalineau and A. Ludwig and A. D. Wieck and C. Bäuerle and T. Meunier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01279},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 4 figures, supplementary materials