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带电荷缺陷的 QuBus 中相干自旋传递的数值模拟

介观与纳米尺度物理 2025-12-04 v1 量子物理

摘要

相干输送模式自旋量子比特传递的最新进展为实现大规模量子计算平台铺平了道路,其量子比特连通性由自旋量子比特传递器实现。我们开发了一种模拟工具,用于数值研究器件缺陷对 Si/SiGe 中输送模式自旋相干性的影响。我们模拟了在 Si/SiGe 异质结构中靠近传递通道放置的稀疏单电荷点缺陷影响下移动电子自旋量子比特的量子演化。我们考虑了单电荷缺陷相对于传递通道中心的不同位置、电子在传递过程中的多个轨道态及其轨道能级间的 g 因子差异,以及电子-声子相互作用引起的轨道弛豫。基于该模拟框架,我们确定了异质结构中电荷点缺陷的临界缺陷密度,并量化了单个缺陷对量子比特相干性的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.03588,
  title  = {Numerical simulation of coherent spin-shuttling in a QuBus with charged defects},
  author = {Nils Ciroth and Arnau Sala and Ran Xue and Lasse Ermoneit and Thomas Koprucki and Markus Kantner and Lars R. Schreiber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03588},
  year   = {2025}
}