Si/SiGe 波纹井中高保真 EDSR 研究

集成Ge浓度振荡的Si/SiGe量子井被称为长周期波纹井（Wiggle Wells），此前已证明可增强导带电子的德雷尔赫自旋轨道耦合（SOC）。这种内在SOC在基于电偶极自旋共振（EDSR）的自旋量子比特门操作中是可取的，因为它无需外部微型磁铁。然而，随机合金杂乱在该材料体系中发挥关键作用，通过对 valleys 相位$\phi_{s,s}$进行空间随机化，尚未在近期的EDSR分析中得到充分考虑。本文表明，合金杂乱对EDSR影响主要有两个方面：首先，拉西频率$\Omega$获得与 valleys 相位相关的$\cos\phi_{s,s}$依赖，导致$\Omega$的空间随机化。尽管存在这种变异性，我们证明了在给定样品的大多数位置仍可实现快速EDSR。其次，一种新的拉西驱动机制浮现，由杂乱导致的 valleys 偶极子以及地面态和激发态在EDSR驱动场响应下发生混合所致。这一机制在 valleys 能隙较低的区域占主导地位。因此，合金杂乱既可增强EDSR，也会导致$\Omega$的梯度，从而在旋转参考系中引起退相干。我们通过首先识别“甜蜜点”（即EDSR对电场波动不太敏感的地方），然后在现实的电荷噪声存在下实现高保真拉西振荡，来探讨这一问题。我们的结果表明，波纹井是一个实现高质量、无微型磁铁门操作的有前景平台。