具有电荷态光学调控与耦合电学调控的量子点分子器件

隧道耦合的有源光学量子点对外——量子点分子（QDMs）——提供了将强光-物质耦合等优异光学性质与具有延长相干时间的双自旋单态-三重态（$S-T_0$）量子比特相结合的可能。由两自旋构成的 $S-T_0$ 基 inherently 对抗电场与磁场噪声。然而，由于通常用单一栅压来稳定量子点的电荷占据并控制点间轨道耦合，在最优条件下操作 $S-T_0$ 量子比特仍具挑战。在此，我们展示一种电场可调QDM，可按需光学充入一个（1h）或两个空穴（2h）。我们执行四相光学与电场控制序列，便于顺序制备2h电荷态并随后灵活控制点间耦合。电荷通过光泵浦与电子隧穿电离载入。我们实现了一空穴与两空穴充电效率分别为 93.5 $\pm$ 0.8 % 与 80.5 $\pm$ 1.3 %。结合高效电荷态制备与精确点间耦合设定，可控制少自旋量子比特，正如按需生成二维光子簇态或微波与光子间量子转导所需。