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Si/SiGe中T型 junctions 通过收送器模式的电子 shuttling

介观与纳米尺度物理 2026-01-08 v1 量子物理

摘要

gated Si/SiGe器件中的收送器模式shuttling 使单电子、电子图案和自旋量子比特在受控量子点中可在数微米范围内进行adiabatic 传输,且可扩展。为实现其潜力,必须将线性shuttle 轨道连接成二维网格并实现可控路由。我们引入一个T型 junctions 连接两个独立驱动的shuttle 轨道的器件。跨越junction 的电子路由无需额外的控制线,仅需每个收送带4个通道。我们测量了在瞬时电子速度为270 mm/s时,的inter-lane charge transfer fidelity F = 100.0000000^{+0}_{-9×10^{-6}}%。通过简单原子脉冲控制54个量子点的填充,使我们能够交换电子图案,为实现本征自旋量子比特SWAP 门奠定了基础。该T型 junctions 建立了一条通往可扩展二维量子计算架构的道路,实现灵活的自旋量子比特路由,用于量子纠错。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.03942,
  title  = {Conveyor-mode electron shuttling through a T-junction in Si/SiGe},
  author = {Max Beer and Ran Xue and Lennart Deda and Stefan Trellenkamp and Jhih-Sian Tu and Paul Surrey and Inga Seidler and Hendrik Bluhm and Lars R. Schreiber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03942},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 11 figures