基于g矩阵调制的可调空穴自旋-光子相互作用
介观与纳米尺度物理
2023-02-08 v3
摘要
我们考虑一种自旋电路QED器件，其中超导微波谐振腔与限制在半导体量子点中的单个空穴电容耦合。得益于价带态固有的强自旋轨道耦合，空穴的回转g矩阵可通过电学方式调制。这种调制将谐振腔中的光子与空穴自旋耦合起来。我们表明，所施加的栅极电压和磁场方向能够实现对自旋-光子相互作用的灵活控制，其特性可从完全横向切换到完全纵向。纵向耦合在横向耦合消失时实际上达到最大，反之亦然。这种“互易甜点”源于g矩阵的几何性质，并保护自旋免受退相干或弛豫影响。我们估计在现实设置中耦合速率可达约10 MHz，并讨论了利用横向或纵向自旋-光子相互作用的潜在电路QED应用。此外，我们证明g矩阵曲率可用于实现具有增强相干性的参数化纵向耦合。
引用
@article{arxiv.2204.00404,
title = {Tunable hole spin-photon interaction based on g-matrix modulation},
author = {V. P. Michal and J. C. Abadillo-Uriel and S. Zihlmann and R. Maurand and Y. -M. Niquet and M. Filippone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00404},
year = {2023}
}