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轴对称晶场中稀土金属离子的自旋-轨道量子比特

强关联电子 2009-11-26 v1

摘要

与众所周知的电子自旋量子比特相反,稀土量子比特的特点是晶场由于大的自旋-轨道耦合而产生强烈影响。在低温下并存在共振微波时,是晶场基态的磁矩在进动(持续几微秒),且拉比频率 ΩR\Omega_R 是各向异性的。在这里,我们针对单晶 CaWO4_4:Er3+^{3+} 中的奇数 167^{167}Er 同位素,研究了 ΩR(H0)\Omega_R(\vec{H}_{0}) 随静磁场 H0\vec{H_{0}} 大小和方向的变化。超精细相互作用将 ΩR(H0)\Omega_R(\vec{H}_{0}) 曲线分裂为八条不同的曲线,这些曲线通过数值拟合和解析描述。这些“自旋-轨道量子比特”应允许对在高温下变得相关的退相干机制进行详细研究,并为使用适当取向的磁场进行量子比特寻址开辟新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.0911.4818,
  title  = {Spin-Orbit Qubits of Rare-Earth-Metal Ions in Axially Symmetric Crystal Fields},
  author = {Sylvain Bertaina and J. H. Shim and S. Gambarelli and B. Z. Malkin and B. Barbara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0911.4818},
  year   = {2009}
}