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Ge/SiGe 孔量子点 $g$ 因子中轨道与约束贡献的分离

介观与纳米尺度物理 2026-03-02 v2 量子物理

摘要

量子点中的自旋量子比特通常在最低轨道中运行,以最小化来自附近状态的干扰。在价带孔子系统中,强自旋轨道耦合将自旋和轨道自由度联系在一起,严重影响孔 gg 因子,这是量子比特控制的关键参数。我们利用激发 (单粒子) 和添加 (多体) 谱研究 Ge 量子点中的垂直 gg 因子。激发谱允许我们在强自旋轨道耦合下区分纯 Zeeman gg 因子与轨道对状态磁场分裂的贡献。这一区分澄清了使用两种方法提取的 gg 因子之间的差异,这些差异取决于不同的轨道状态和不同的孔数。此外,我们发现通过栅极可调节的 gg 因子可达 15%,这凸显了其在全电量子比特操控中的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.09913,
  title  = {Disentangling orbital and confinement contributions to $g$-factor in Ge/SiGe hole quantum dots},
  author = {L. Sommer and I. Seidler and F. J. Schupp and S. Paredes and N. W. Hendrickx and L. Massai and K. Tsoukalas and A. Orekhov and E. G. Kelly and S. W. Bedell and G. Salis and M. Mergenthaler and P. Harvey-Collard and A. Fuhrer and T. Ihn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.09913},
  year   = {2026}
}