纳米尺度器件中的交错自旋轨道相互作用

自旋与电荷载流子运动的耦合直接源于导体的原子结构。它已成为拓扑物质涌现的一个重要因素，特别是可能承载非阿贝尔激发（如 Majorana 模或 parafermion）的拓扑超导。这些模主要在由重原子构成因而天然呈现强自旋轨道相互作用的半导体平台上被探寻。在纳米尺度上创建自旋轨道相互作用的畴壁，可能是构造适用于通用拓扑量子计算的拓扑激发的关键资源。例如，已有人提出用于探索奇异电子态或创建棱态。在天然平台上实现这一点仍是挑战。在本工作中，我们展示了如何通过使用由两个光刻图案化的磁性织构门诱导的合成自旋轨道相互作用来替代实现。利用嵌入微波腔中的轻材料——碳纳米管——中的双量子点，我们用微波光子触发两个相邻轨道之间的跳跃，并通过光-物质耦合直接比较由畴壁分隔的波函数。我们表明，我们可以实现工程化的交错自旋轨道相互作用，其强度变化大于两站点间的跳跃能。