Si与Ge纳米线量子点中空穴自旋量子比特的电学调控
介观与纳米尺度物理
2021-12-22 v2
摘要
Si、Ge以及Ge/Si核/壳纳米线量子点(QD)中强且直接的 Rashba 自旋轨道耦合使得空穴自旋量子比特可实现全电学操控。受此启发，我们分析了纳米线中依赖于制备的多种性质，如取向、横截面以及应变的存在，旨在找出能使量子比特操控速度最快（其速度可由 Rabi 频率确定）的材料与几何结构。我们表明，具有圆形横截面(cNW)纳米线中的QD对空穴自旋量子比特的驱动远弱于方形横截面纳米线(sNW)中嵌入的QD。在假设Si纳米线取向使自旋轨道效应最大化的情况下，我们的计算预测：在弱电场下，Ge和Si sNW QD内空穴自旋量子比特的Rabi频率强度相当。Rabi频率的全局最大值出现在强电场下的Si sNW QD中，使该设置在制备空穴自旋量子比特方面领先于其他方案。最后，我们证明Si/Ge核/壳纳米线QD中的应变会降低Rabi频率。在cNW QD中该效应较弱；在sNW QD中，可通过适当调节电场强度来优化应变的影响。
引用
@article{arxiv.2106.12551,
title = {Electrical control of the hole spin qubit in Si and Ge nanowire quantum dots},
author = {Marko Milivojević},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12551},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 7 figures