具有完全可调自旋轨道耦合与电荷噪声抑制点的 Si FinFET 空穴自旋量子比特
介观与纳米尺度物理
2021-03-31 v2 量子物理
摘要
空穴自旋量子比特中的强自旋轨道耦合实现了快速且电可调的量子门，但同时增强了量子比特对电荷噪声的敏感性。抑制该噪声是半导体量子计算中的重大挑战。在此，我们从理论上表明空穴 Si FinFET 不仅与现代 CMOS 技术高度兼容，而且呈现出电荷噪声被完全消除的操作甜点 (sweet spots)。这些甜点的出现是材料各向异性与 FinFET 三角形横截面之间相互作用的结果，且不需要对器件的静电学进行极精细的调节。我们展示了甜点如何出现在沿不同晶轴生长的 FinFET 中，并详细研究了当横截面积与长宽比变化时这些器件的行为如何改变。我们确定了可最大化量子比特性能并可能为可扩展的基于自旋的量子计算机铺平道路的设计。
引用
@article{arxiv.2011.09417,
title = {Hole spin qubits in Si FinFETs with fully tunable spin-orbit coupling and sweet spots for charge noise},
author = {Stefano Bosco and Bence Hetényi and Daniel Loss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.09417},
year = {2021}
}