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平面Ge中的强空穴-光子耦合用于探测电荷自由度与强关联态

量子物理 2024-12-05 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

平面锗(Ge)异质结构中的半导体量子点(QDs)已成为未来基于空穴的量子处理器的领先候选。在此,我们展示了平面Ge双量子点(DQD)中定义的空穴电荷量子比特与基于超导量子干涉器件(SQUIDs)阵列的高阻抗(Zr=1.3 kΩZ_\mathrm{r} = 1.3 ~\mathrm{k}\Omega)谐振腔中微波光子之间的强耦合。我们的研究揭示了高达 g0/2π=260 MHzg_0/2\pi = 260 ~\mathrm{MHz} 耦合强度的真空拉比分裂,以及依赖于DQD调谐的 C100C \sim 100 的合作性。此外,利用我们谐振腔的频率可调性,我们探究了与平面Ge QDs中强库仑关联效应相关的猝灭能隙。观测到的强关联激发态相干性增强标志着相关自旋函数内存在独特对称性,作为平面Ge中光子与自旋-电荷杂化量子比特之间强耦合的前兆。该工作为平面Ge中远程空穴量子比特之间的相干量子连接铺平了道路,这是扩展基于空穴的量子处理器所必需的。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.20661,
  title  = {Strong hole-photon coupling in planar Ge for probing charge degree and strongly-correlated states},
  author = {Franco De Palma and Fabian Oppliger and Wonjin Jang and Stefano Bosco and Marián Janík and Stefano Calcaterra and Georgios Katsaros and Giovanni Isella and Daniel Loss and Pasquale Scarlino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.20661},
  year   = {2024}
}