位移硅双量子点中旋热点新来源

控制电子自旋于双量子点中，可将单个电子捕获并操控，以实现下一代固态量子比特设备。本文分析了单量子点和双量子点中因声学声子变形势引起的自旋松弛，研究了在平面和垂直磁场下的情形。结果表明，在单量子点中，自旋松弛率对低平面磁场（$<1T$）高度敏感，但在自旋热点区域趋于收敛。单量子点中的自旋热点源于三重态和基态之间的能级跨越。双量子点中出现一种新型且异常的自旋热点，随着量子点间距从原点拉开，自旋松弛率比常规单量子点低三个数量级。在以磁约束为主的位移量子点中，出现两种不同的自旋热点，位于不同的平面磁场强度处，自旋松弛时间从毫秒到皮秒不等。当量子点间距约为60 nm时，计算预测随平面磁场变化，自旋热点将出现振荡。这些异常的自旋热点振荡发生在低磁场（$<1T$）处，导致自旋松弛率比常规高场自旋热点（约4.5T）低四个数量级。这种极低的自旋松弛率使得准备量子比特叠加态用于量子计算和信息处理成为可能。