通过传送带模式自旋相干电子穿梭绘制谷劈裂

在 Si/SiGe 异质结构中，低能激发谷态严重限制了电子自旋量子比特的可操作性与可扩展性。为了表征和理解谷劈裂的局部变化，目前缺乏具有高空间和能量分辨率的快速探测方法。利用传送带模式自旋相干电子穿梭所赋予的空间控制能力，我们引入了一种二维绘制局部谷劈裂的方法，该方法使用纠缠电子自旋对作为探针，通过探测基态与激发谷态依赖于磁场的避免交叉来实现。该方法具有亚 {\mu}eV 的能量精度和纳米级的横向分辨率。在 210 nm 乘 18 nm 的大面积上获得的谷劈裂直方图与既定但耗时的磁光谱方法得到的统计数据吻合良好。对于该特定的异质结构，我们发现了近乎高斯分布的谷劈裂以及与量子点尺寸相近的关联长度。我们的绘制方法可能成为工程化用于可扩展量子计算的 Si/SiGe 异质结构的有价值工具。