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体硅中磷施主在大电场下的电子自旋弛豫

材料科学 2020-03-28 v1 应用物理

摘要

通过电场调制施主电子波函数对于基于硅中施主自旋的量子计算架构至关重要。对于实际且可扩展的应用,基于施主的量子比特必须在任何现实实验条件下保持足够长的相干时间。在此,我们展示了在约 1.2 T 的高磁场和约 8 K 的低温下,对体硅中磷施主在高达近雪崩击穿的各种电场强度下的纵向 (T1)(T_1) 与横向 (T2)(T_2) 弛豫时间的脉冲电子自旋共振研究。我们发现,由于电流的存在,T1T_1 弛豫时间在大电场下显著缩短,且当 T1T_1 过程主导退相干时 T2T_2 也受到影响。此外,我们表明硅中的磁阻效应可被用作对抗相干时间缩短的一种手段。尽管量子比特相干时间必须远长于量子门时间,但当量子比特态初始化依赖热平衡时,电加速的 T1T_1 可被证明是有用的。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.11874,
  title  = {Electron spin relaxations of phosphorus donors in bulk silicon under large electric field},
  author = {Daniel K. Park and Sejun Park and Hyejung Jee and Soonchil Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11874},
  year   = {2020}
}

备注

7 pages, 5 figures