硅中自旋三重态双电子量子点的预测：迈向磁性系统的受控量子模拟

在GaAs等单谷材料中，双电子量子点的基态总是自旋单重态，无论势和相互作用如何。这一结论不能推广到如$n$掺杂Si等多谷材料。在此，我们数值计算了双电子Si量子点的能谱，并表明横向尺寸为几纳米的量子点可以具有在单谷材料中不可能出现的自旋三重态基态。在双电子Si量子点中预测的单重态-三重态能级交叉有可能为基于量子点的磁性多体系统量子模拟建立平台。我们提出了此类系统的若干示例，为在凝聚态环境下进行受控量子模拟开辟了道路。