InAsP 量子点阵列中拓扑保护单态-三重态量子比特的微观设计
强关联电子
2022-09-22 v1
摘要
我们在此给出在嵌入 InP 纳米线中的 InAsP 量子点阵列里实现拓扑保护单态-三重态量子比特微观设计的各个步骤。该量子比特由合成自旋 1 链中的两个 Haldane 自旋-1/2 准粒子构成。该量子比特由一个两腿多轨道 Hubbard Kanamori（HK）模型描述，其参数来自对单量子点与双量子点中至多八个电子的微观计算。在此描述长量子点阵列的 HK 模型中，利用精确对角化与矩阵乘积态（MPS）工具，我们证明了四重准简并基态与激发态之间由有限能隙隔开，类似于 Haldane 相中的海森堡自旋 1 链。通过观察低能谱随外加磁场的磁场依赖性，我们证明了链边缘存在自旋-1/2 准粒子。外加磁场还将单态与 S^z=0 三重态从其他三重态分量中隔离出来，使这些态可用作量子比特基。最重要的是，我们描绘了多轨道 Hubbard 链低能谱呈现海森堡自旋 1 链谱的参数空间区域。由于有限能隙，该量子比特有潜力免受扰动保护。
引用
@article{arxiv.2209.10076,
title = {Microscopic design of a topologically protected singlet-triplet qubit in an InAsP quantum dot array},
author = {Jacob Manalo and Daniel Miravet and Pawel Hawrylak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10076},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 7 figures