硅中谷态的非绝热量子控制
介观与纳米尺度物理
2022-02-16 v2
摘要
非绝热量子效应常在半导体纳米器件中实验观察到，例如高频工作的单电子泵，其可能导致不良且不可控的行为。然而，当与硅固有的谷自由度结合时，这些不利效应或可被用于量子信息处理方案。通过使用薛定谔方程的显式时间演化，我们在数值上研究了形成于 SiGe/Si 异质结构中的量子点内电子两个最低谷态之间的非绝热跃迁。在顶部 SiGe/Si 界面处存在的单原子层台阶，随着量子点中心的变化在电子能谱中打开了一个反交叉。我们表明，施加垂直于界面的电场可调节反交叉能隙。结果，通过使电子穿过该反交叉，并用电学方式改变能隙，即可电学控制两个最低谷态的概率。
引用
@article{arxiv.2105.13668,
title = {Non-adiabatic quantum control of valley states in silicon},
author = {Alan Gardin and Ross D. Monaghan and Tyler Whittaker and Rajib Rahman and Giuseppe C. Tettamanzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13668},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 13 figures