双层石墨烯双量子点中Pauli阻塞区的识别

近期在二维材料量子点平台上观测到的电流阻塞现象为自旋和谷量子比特处理开辟了新途径。受实验结果的启发，我们构建了一个模型，捕捉双量子点结构中库仑相互作用、点间隧穿、塞曼分裂和本征自旋轨道耦合的微妙相互作用，以模拟Pauli阻塞。通过分析广义哈密顿量的相关Fock子空间，并结合用于该装置输运的密度矩阵主方程技术，我们确定了阻塞机制的通用类别。最重要的是，与广泛公认的观点相反，我们表明导致Pauli阻塞的导通态和阻塞态是所有自由度耦合作用的结果，不能仅用自旋或谷赝自旋来解释。随后我们数值预测了可能出现Pauli阻塞的区域，并为此对照实际实验数据验证了我们的模型，提出我们的模型可用于生成不同参数值的数据集，最终目标是训练机器学习算法。我们的工作为基于二维材料平台的双量子点上自旋和谷态单发读出的可预测理论辅助实验实现提供了赋能平台。