利用微磁体与自旋-谷耦合在CMOS中电学操控单电子自旋
介观与纳米尺度物理
2023-03-10 v1
摘要
对于半导体自旋量子比特，互补金属氧化物半导体（CMOS）技术是实现可靠且可扩展制备的理想候选。在没有中间方案的情况下，从学术制备直接跃迁到完全按工业CMOS标准制备的量子比特是困难的。借助灵活的后段制程（BEOL），可在CMOS后工艺中添加微磁体或超导电路等新功能，以研究这些器件的物理或实现概念验证。一旦工艺确立，便可纳入代工兼容的工艺流程。在此，我们研究一种CMOS器件中的单电子自旋量子比特，其柔性BEOL中集成了微磁体。我们利用合成自旋轨道耦合（SOC）通过电场控制该量子比特，并研究存在SOC时的自旋-谷物理，展示了在自旋-谷热点处Rabi频率的增强。最后，我们利用动力学退耦脉冲序列探测系统中的高频噪声，并证明在此范围内电荷噪声主导量子比特退相干。
引用
@article{arxiv.2303.04960,
title = {Electrical manipulation of a single electron spin in CMOS with micromagnet and spin-valley coupling},
author = {Bernhard Klemt and Victor El-Homsy and Martin Nurizzo and Pierre Hamonic and Biel Martinez and Bruna Cardoso Paz and Cameron spence and Matthieu Dartiailh and Baptiste Jadot and Emmanuel Chanrion and Vivien Thiney and Renan Lethiecq and Benoit Bertrand and Heimanu Niebojewski and Christopher Bäuerle and Maud Vinet and Yann-Michel Niquet and Tristan Meunier and Matias Urdampilleta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04960},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 10 figures