控制量子点中的自旋量子比特

我们回顾了基于自旋电子学的量子计算方案的进展，其中量子比特由电子自旋实现。我们计算了耦合量子点的交换相互作用，并展示了通过输运测量交换耦合的实验。随后，描述了量子点上单自旋的实验，观察到了长达毫秒量级的自旋弛豫时间。我们将自旋-轨道相互作用视为自旋退相干的来源，并在理论上发现同样可以预期较长的退相干时间。此外，我们描述了利用量子点进行自旋过滤的概念，并展示了成功实验的数据。我们还展示了自旋量子比特读出方案的实现，并定义了如何高精度地测量量子比特。然后，我们提出了新的实验，其中可以通过量子点的电荷输运来测量单电子的自旋退相干时间和 Rabi 振荡。最后，所有这些成果在常规信息处理和量子信息处理中都具有广阔的应用前景。