界面粗糙度与电荷陷阱导致的电子与空穴自旋量子比特变异性
介观与纳米尺度物理
2022-02-09 v2
摘要
在存在自旋轨道耦合机制的情况下，半导体自旋量子比特可能表现出显著的器件间变异性。界面粗糙度、电荷陷阱、布局或工艺不均匀性确实塑造了实空间波函数，从而影响自旋性质。因此，了解量子比特的可重复性如何非常重要，这有助于评估应对变异性的策略，并对材料和制造质量设定约束。在这里，我们模拟了金属-氧化物-半导体器件中由于 Si/SiO 界面（粗糙度、电荷陷阱）无序性引起的单量子比特性质（Larmor 频率和 Rabi 频率）的变异性。我们同时考虑了电子量子比特（具有由微磁铁产生的合成自旋轨道耦合场）和空穴量子比特（具有本征自旋轨道耦合）。我们表明，电荷陷阱比界面粗糙度更具限制性，可使 Rabi 频率分散超过一个数量级。我们讨论了这对自旋量子比特设计和材料选择的影响。
引用
@article{arxiv.2107.10902,
title = {Variability of electron and hole spin qubits due to interface roughness and charge traps},
author = {Biel Martinez and Yann-Michel Niquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10902},
year = {2022}
}
备注
23 pages