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使用全局积累栅极对Ge/SiGe空穴自旋量子比特进行射频读出和控制

介观与纳米尺度物理 2026-07-07 v1 量子物理

摘要

非掺杂Ge/SiGe量子阱结构中的空穴自旋量子比特在性能和可扩展性方面取得了快速进展。然而,传统重叠栅极器件严格的图案化和多层覆盖要求,为涉及少数量子比特器件的学术概念验证实验造成了瓶颈。在此,我们展示了具有全局积累栅极和单层耗尽精细栅极的Ge/SiGe自旋量子比特器件的制备和测量,这大大降低了制备复杂性。通过仔细设计栅极-2DHG电容,我们演示了基于射频的单发自旋读出和两个单自旋量子比特的相干控制。我们还表征了自旋相干时间和交换可调性,这与最近报道的重叠栅极Ge/SiGe自旋量子比特器件相似。通过在不牺牲性能的情况下简化制备,我们的方法为基于自旋的量子技术研究提供了一种更容易实现的器件设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.06342,
  title  = {Radio frequency readout and control of Ge/SiGe hole spin qubits with a global accumulation gate},
  author = {Tien-Ho Chang and Chi-Wei Lee and Jian-Chang Zeng and Chia-Hao Wei and Ching-Shiang Wang and Fu-Yuan Gu and Guan-Yu Yang and Ruei-Syuan Chiang and Ho-Chun Wu and Ming-Hao Lee and Ming-Wen Chu and Guang Li Luo and Ta-Chun Cho and Shawn S. H. Hsu and Tzu-Kan Hsiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.06342},
  year   = {2026}
}

备注

Main text 6 pages, 4 figures