基于多谷有效质量理论的硅中交换耦合施主的全组态相互作用模拟
介观与纳米尺度物理
2021-08-11 v1 量子物理
摘要
硅中的施主自旋已实现相干时间与单量子比特门保真度的创纪录值。下一发展阶段涉及演示高保真双量子比特逻辑门，其中最自然的耦合是交换相互作用。为助力可扩展施主基量子处理器的高效设计，我们在多谷有效质量理论框架内采用全组态相互作用方法对双电子波函数进行建模。我们利用代码的高计算效率，研究了两个磷施主在广泛晶格位置、取向范围内以及作为外加电场函数的交换相互作用、谷占据与电子密度。结果以交互图像可视化，其中可扫掠施主位置并观察谷与轨道分量相应演化。我们的结果提供了对硅中施主实现高保真双量子比特门所需的放置与调谐准则的具有物理直观性且定量准确的理解。
引用
@article{arxiv.2012.06293,
title = {Full configuration interaction simulations of exchange-coupled donors in silicon using multi-valley effective mass theory},
author = {Benjamin Joecker and Andrew D. Baczewski and John K. Gamble and Jarryd J. Pla and André Saraiva and Andrea Morello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06293},
year = {2021}
}