硅中栅控施主量子比特的谷增强快速弛豫

施主附近界面的电子栅控是基于施主的量子计算的通用要素。在此，我们探讨一个问题：当电子在施主与界面之间穿梭时，声子辅助量子比特弛豫时间 $T_1$ 如何受到影响？我们聚焦于“翻转量子比特”[Tosi et al., arXiv:1509.08538v1]的例子，其定义为硅中磷施主的核与电子态的组合，当电子位于施主与界面中间时，有望实现快速电控制与长退相干时间。我们从理论上描述了轨道弛豫、翻转弛豫和电子自旋弛豫。我们估计翻转量子比特弛豫时间可达 $100 \, \mu\text{s}$ 量级，比块体硅中施主上电子的值短8个数量级，且比预测的非均匀退相干时间（门时间）短（长）几个数量级。所有三种弛豫过程均被(i)电子-声子相互作用的非平凡谷结构和(ii)所涉及电子态的不同谷组成所增强。