Si/SiGe 量子点中电子谷间弛豫的直接测量
介观与纳米尺度物理
2020-11-18 v1 量子物理
摘要
硅中非简并谷态的存在会剧烈影响硅基异质结构中的电子动力学，导致电子自旋弛豫与自旋-谷耦合。在固态自旋量子比特背景下，理解自旋与谷自由度之间的相互作用以避免或缓解这些退相干机制十分重要。本文报道了在零磁场下 Si/SiGe 量子点中从激发谷态到基态的弛豫观测。谷态读出得益于谷依赖隧穿效应，我们将其归因于谷-轨道耦合。我们发现长的谷间弛豫时间为 12.0 0.3 ms，该值在施加磁场时不变。此外，我们将结果与自旋弛豫时间比较，发现自旋-谷“热点”弛豫比谷间弛豫约慢四倍，与既有理论预测一致。该技术改编自基于能量依赖隧穿的电子自旋读出，其精度优于间接谷弛豫测量，并可作为自旋与谷量子比特实现中谷物理的有用探针。
引用
@article{arxiv.2007.08680,
title = {Direct measurement of electron intervalley relaxation in a Si/SiGe quantum dot},
author = {Nicholas E. Penthorn and Joshua S. Schoenfield and Lisa F. Edge and HongWen Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08680},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 7 figures