硅量子点中相干操控的谷相位与电压控制

在间接带隙半导体量子点的界面存在任何粗糙度时，谷-轨道耦合的相位可能取随机值。在双量子点中，这一随机值会导致交换分裂发生巨大变化。我们展示了一种简单的解析方法，用于计算任意界面的相位，从而计算交换分裂和单态-三重态量子比特频率。随后我们证明，通过使用栅极电压横向控制量子点的位置，可以在很宽的范围内控制谷-轨道相位，从而能够针对单个器件控制交换分裂的变化。最后，我们建议了测量谷相位及相应栅极电压控制的实验。