静电串扰对密集CMOS量子点阵列中自旋量子比特的影响
介观与纳米尺度物理
2024-09-24 v1 量子物理
摘要
基于集成纳米级硅自旋量子比特的量子处理器是实现高度可扩展量子计算的一个有前景的平台。当前的CMOS自旋量子比特处理器由密集栅极阵列构成以定义量子点，使其易受来自量子点与其相邻栅极间电容耦合的串扰影响。微小但可观的自旋轨道相互作用可将这种静电串扰转移到自旋g因子上，使得Larmor频率依赖于即使相距数十纳米的栅电极所产生的电场。通过研究在九种不同CMOS器件中测量的数十个自旋量子比特的Stark位移，我们开发了一个理论框架，解释了电场如何耦合到日益复杂的阵列中电子的自旋，包括那些限制量子比特退相干时间的电涨落。该结果将有助于设计稳健的策略以扩展CMOS量子技术。
引用
@article{arxiv.2309.01849,
title = {Impact of electrostatic crosstalk on spin qubits in dense CMOS quantum dot arrays},
author = {Jesus D. Cifuentes and Tuomo Tanttu and Paul Steinacker and Santiago Serrano and Ingvild Hansen and James P. Slack-Smith and Will Gilbert and Jonathan Y. Huang and Ensar Vahapoglu and Ross C. C. Leon and Nard Dumoulin Stuyck and Kohei Itoh and Nikolay Abrosimov and Hans-Joachim Pohl and Michael Thewalt and Arne Laucht and Chih Hwan Yang and Christopher C. Escott and Fay E. Hudson and Wee Han Lim and Rajib Rahman and Andrew S. Dzurak and Andre Saraiva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01849},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 4 figures