锗量子点中空穴自旋量子比特的超快相干控制
介观与纳米尺度物理
2022-01-14 v2 量子物理
摘要
操作速度与相干时间是衡量量子比特可行性的两个核心指标。强自旋轨道相互作用（SOI）与相对较弱的超精细相互作用，使锗（Ge）中的空穴成为可实现快速全电学相干控制的自旋量子比特之有趣候选。本文报道了在锗小屋线（GHW）中基于空穴的双量子点内的超快单自旋操控。在强SOI介导下，于100 mT磁场中观测到超过540 MHz的拉比频率，创下了半导体系统中超快自旋量子比特控制的纪录。我们证明，GHW中重空穴（HHs）的强SOI（其特征为极短的自旋轨道长度1.5 nm）实现了我们所完成的快速门操作。我们的结果展示了空穴自旋量子比特的超快相干控制满足可扩展量子信息处理器之DiVincenzo准则要求的潜力。
引用
@article{arxiv.2006.12340,
title = {Ultrafast coherent control of a hole spin qubit in a germanium quantum dot},
author = {Ke Wang and Gang Xu and Fei Gao and He Liu and Rong-Long Ma and Xin Zhang and Zhanning Wang and Gang Cao and Ting Wang and Jian-Jun Zhang and Dimitrie Culcer and Xuedong Hu and Hong-Wen Jiang and Hai-Ou Li and Guang-Can Guo and Guo-Ping Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12340},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 4 figures