Si/SiGe量子井中自由二维电子的自旋操控

量子计算机的物理实现的一个重要要求是能够执行任意的单量子位操作。对于自旋量子比特而言，这意味着必须可能实现任意的自旋旋转。本文演示了在嵌入硅锗合金基体中的硅量子井中约束的自由二维电子自旋旋转。通过谐振微波脉冲和施加磁场，在脉冲电子束缝共振谱仪中操控这些自旋。从脉冲测量中我们推导出该体系的自旋相干时间约为3微秒，允许在相干性破坏自旋态之前进行至少100次基本操作。这些测量代表了利用半导体中电子自旋实现量子计算的一个重要步骤，但也同时在系统设计方面建立了一些约束。