硅双量子点中隧穿和谷耦合参数的完整测量

隧穿对于量子点量子比特的初始化、测量和控制至关重要。在硅中，这种隧穿不仅连接量子比特态，还连接布里渊区相对两侧导带中的谷最小值，对量子点行为产生重大影响。在此，我们展示了谷内和谷间隧穿耦合的完整表征，包括它们的复相位——谷相位。这些相位被证明控制着可测量参数，包括双量子点量子态之间反交叉处能隙的比率。谷相位本身随量子点栅极电压的变化而演化，并依赖于量子阱的底层原子结构。对谷相位的了解完善了图景，并填补了我们对谷耦合的样品范围变化以及依赖于它们的物理参数（包括自旋轨道耦合、谷轨道混合和朗德 $g$ 因子）理解中的关键空白。