量子点中中心自旋问题的半经典动力学与长时间渐近行为

被困在量子点中的电子自旋是实现量子信息处理中量子比特的一个有前景的候选方案。我们研究了中心自旋问题，即这种电子与大量核矩之间的超精细相互作用效应。利用自旋相干路径积分，我们证明了在该极限下，电子自旋的演化可以很好地由核自旋和电子自旋的经典动力学来描述。然后，我们引入了近似但系统的方法来分析经典动力学的各个方面，并讨论了中心自旋哈密顿量精确可积性的重要性。这与数值模拟进行了比较。最后，我们得到了电子自旋极化的渐近长时间衰减。我们表明，这种衰减对可积性不敏感，而是由角动量向远离量子点中心的、耦合非常弱的自旋的转移决定的。衰减的具体形式被证明敏感地依赖于电子波函数的形式。