相干控制纳米线量子点中电子的鲁棒自旋-轨道量子比特
介观与纳米尺度物理
2024-04-23 v2 原子物理
摘要
我们考虑一个被限制在具有任意强自旋-轨道耦合（SOC）和弱静磁场的门控纳米线量子点（NQD）中的电子，并将后者视为微扰，以寻求具有微扰方程精确通解的最大自旋-运动纠缠态。从通解的有界性和自洽条件出发，我们找到了未微扰系统任意 n 能级（基态 n = 0）的两个修正能量，它们远小于未微扰能级差，并对应于一个自旋-轨道量子比特。我们证明了这两个能级态的亚稳性和 SOC 的退相干规避效应，并提出了一种替代方案来执行量子比特控制，只需针对任何固定的 SOC 调整磁场方向。这种调整可以导致态矢量的自旋翻转和概率密度波包的位置交换，这可以被提议为非阿贝尔准粒子。这些结果可以直接扩展到弱耦合的 NQD 阵列，用于相干编码鲁棒的自旋-轨道量子比特。
引用
@article{arxiv.2404.09104,
title = {Coherently controlling robust spin-orbit qubits of electrons in nanowire quantum dots},
author = {Kuo Hai and Xuefang Deng and Qiong Chen and Wenhua Hai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09104},
year = {2024}
}