在 CMOS 平台上将 n-MOS 电荷传感与 p-MOS 硅空穴双量子点相结合
介观与纳米尺度物理
2023-03-22 v1
摘要
硅量子点中的空穴因其在半导体量子电路中作为快速、可调且可扩展量子比特的潜力而受到广泛关注。尽管如此，该材料体系仍存在挑战，包括难以使用电荷传感确定量子点中的空穴数，以及难以控制相邻量子点之间的耦合。在这项工作中，我们通过使用多层钯栅极制造双极性互补金属-氧化物-半导体（CMOS）器件来解决这些问题。该器件由一个电子电荷传感器与一个空穴双量子点相邻构成。我们展示了通过电偶极自旋共振（EDSR）对自旋态的控制。我们实现了跨越两个数量级的点间耦合速率的平滑控制，并利用电荷传感器执行自旋到电荷的转换，测得已知空穴占据下的空穴单态-三重态弛豫时间为 11 {\mu}s。这些结果为提升空穴自旋量子比特的质量与可控性提供了一条路径。
引用
@article{arxiv.2211.00178,
title = {Combining n-MOS Charge Sensing with p-MOS Silicon Hole Double Quantum Dots in a CMOS platform},
author = {Ik Kyeong Jin and Krittika Kumar and Matthew J. Rendell and Jonathan Y. Huang and Chris C. Escott and Fay E. Hudson and Wee Han Lim and Andrew S. Dzurak and Alexander R. Hamilton and Scott D. Liles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00178},
year = {2023}
}