Si/SiGe量子点中长寿命自旋量子比特的电学控制
介观与纳米尺度物理
2016-04-18 v1
摘要
纳米加工的量子比特可实现大规模集成，但通常由于与其固态环境的相互作用而存在相干时间短的问题。突出的挑战是调控环境，使其对量子比特的影响最小，同时仍允许量子比特的控制和可扩展性。在此，我们展示了Si/SiGe量子点中具有全电学双轴控制的长寿命单电子自旋量子比特。该自旋由局部微磁铁产生的横向磁场梯度中的共振微波电场驱动，并以单次模式读出自旋态。电子自旋共振发生在两个相近的频率处，我们将其归因于两个能谷态。得益于硅中弱的超精细耦合，分别观察到1us和40us的Ramsey和Hahn回声衰减时间尺度。这比III-V量子点中的内禀时间尺度长了近两个数量级，而门操作时间与GaAs中实现的相当。这使得单量子比特旋转处于容错区域，并极大地提升了基于量子点的量子信息处理前景。
引用
@article{arxiv.1404.5402,
title = {Electrical control of a long-lived spin qubit in a Si/SiGe quantum dot},
author = {E. Kawakami and P. Scarlino and D. R. Ward and F. R. Braakman and D. E. Savage and M. G. Lagally and Mark Friesen and S. N. Coppersmith and M. A. Eriksson and L. M. K. Vandersypen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.5402},
year = {2016}
}
备注
submitted 26th February 2014