谷相位与分裂对硅自旋量子比特读取的影响

我们研究了硅中自旋量子比特的泡利自旋阻塞读取的谷自由度效应。谷分裂能量设定单态-三重态分裂，从而约束失谐范围。谷相位差控制着谷内与谷间隧穿耦合的相对强度，在所提出的泡利自旋阻塞读取方案中，它们分别耦合单态与极化三重态。我们发现，在考虑实验观测到的谷分裂与隧穿耦合的情况下，高保真度读取在很宽的相位差范围内是可能的。我们还表明，谷分裂的控制结合读取失谐的优化可以补偿谷相位差的影响。为提高测量保真度并延长弛豫时间，我们提出了一种需要三量子点并利用弱长程隧穿耦合的锁存协议。这些机会对于扩展自旋量子比特系统并提高量子比特读取保真度是有前景的。