硅中单施主自旋的高精度量子控制

利用紧束缚法和能带极小基组方法，研究了硅中磷施主在远低于电离区且存在界面情况下的超精细耦合常数的斯塔克位移，并与近期的高精度测量结果进行了比较。紧束缚电子结构计算包含了超过 300 万个原子。与以往基于有效质量的结果不同，两种理论得出的二次斯塔克系数与实验结果高度吻合。这项工作代表了单施主自旋控制理论与实验之间最灵敏、最精确的比较。研究还表明，界面附近的杂质存在显著的线性斯塔克效应，而远离界面时则以二次斯塔克效应为主。这种对单施主自旋态的精确控制在单施主电子学的量子计算应用中尤为重要，这也是本工作的主要驱动力。