量子点中单个电子自旋的单次读出
介观与纳米尺度物理
2007-05-23 v2
摘要
自旋是所有基本粒子的基本属性。从经典角度看，它可以被视为一个微小的磁偶极子，但沿外部磁场方向测量电子自旋只能得出两种结果：平行或反平行于场的方向。这种离散性反映了自旋的量子本质。许多自旋的集合在从磁共振成像到磁电子器件等方面找到了多样化的应用，而单个自旋则被视为量子信息的载体。使用光学技术已实现单个自旋的读出，磁共振力学显微镜技术也在可达范围内。然而，单个自旋的电子读出迄今仍然尚未实现。本文演示了如何对半导体量子点中单个电子自旋进行电子单次测量。我们采用单个电子在量子点中受限的自旋到电荷转换，并使用量子点接触检测单个电子电荷；自旋测量可见度约为65%。此外，我们观察到非常长的单个自旋能量松弛时间（在8 Tesla的磁场下最长可达0.85 ms），这对将电子自旋作为量子信息载体具有鼓舞人心的前景。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0411232,
title = {Single-shot read-out of an individual electron spin in a quantum dot},
author = {J. M. Elzerman and R. Hanson and L. H. Willems van Beveren and B. Witkamp and L. M. K. Vandersypen and L. P. Kouwenhoven},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0411232},
year = {2007}
}
备注
13 pages, 7 figures