单层双栅石墨烯量子点中自旋-谷锁定的激发态谱学
介观与纳米尺度物理
2025-02-12 v3
摘要
当前的半导体量子比特要么依赖自旋自由度，要么依赖电荷自由度来编码量子信息。相比之下，在双层石墨烯中，源于晶体晶格对称性的谷自由度是一个鲁棒的量子数，因此可被用于此目的。谷量子比特最简单的实现将依赖具有相反谷的两个态，例如浸没在小垂直磁场(mT)中的单载流子双层石墨烯量子点。然而，迄今为止在相关磁场范围内尚未解析出单载流子量子点的激发态谱。在此，我们填补了这一空白，通过测量该谱对平行和垂直磁场的依赖关系，达到了eV前所未有的分辨率。我们使用时间分辨电荷探测技术，使我们能够获取单个隧穿事件。我们的结果直接验证了理论预测的谱，并建立了等于我们能量分辨率的谷间混合的新上限。我们的电荷探测技术为测量单载流子双层石墨烯量子点中谷量子比特的弛豫时间打开了大门。
引用
@article{arxiv.2311.12949,
title = {Spin-valley locked excited states spectroscopy in a one-particle bilayer graphene quantum dot},
author = {Hadrien Duprez and Solenn Cances and Andraz Omahen and Michele Masseroni and Max J. Ruckriegel and Christoph Adam and Chuyao Tong and Jonas Gerber and Rebekka Garreis and Wister Huang and Lisa Gächter and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Thomas Ihn and Klaus Ensslin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.12949},
year = {2025}
}