电场与磁场中平面锗空穴量子比特的建模

应变平面锗量子阱中基于空穴的自旋量子比特因其优异特性和显著的实验进展而受到广泛关注。该结构中可观的自旋轨道相互作用使得利用电场进行高效的量子比特操作成为可能，但同时也将量子比特耦合到电噪声中。在本工作中，我们对承载这些空穴自旋量子比特的异质结构进行模拟。我们求解实际异质结构的有效质量方程，提供一组解析基波函数，并计算重空穴基态的有效g因子。我们的研究表明，位于量子阱外的高激发轻空穴态对g因子有强烈影响。我们发现，对于面外磁场，对电荷噪声最不敏感的操作点（即甜点）偏移到了不切实际的大电场处；然而，对于接近面内排列的磁场，在低电场下恢复了部分甜点。此外，在不同磁场取向下，某些情况下可找到相对于多个涨落电荷陷阱的甜点。本工作有助于理解和改善锗空穴自旋量子比特的相干性。