論文の概要: Spin shuttling in a silicon double quantum dot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.03598v1
- Date: Tue, 7 Jul 2020 16:33:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 01:40:42.401862
- Title: Spin shuttling in a silicon double quantum dot
- Title(参考訳): シリコン二重量子ドットにおけるスピンシャットリング
- Authors: Florian Ginzel, Adam R. Mills, Jason R. Petta, Guido Burkard
- Abstract要約: 2つの量子ドット間のスピンシャットリングの最小バージョンについて検討する。
不均一磁場におけるスピン軌道相互作用とゼーマン効果はスピンシャットリングにおいて重要な役割を果たす。
スピン不忠実度は1-F_slesssim 0.002$で、比較的高速なレベル速度は$alpha = 600, mu$eV/nsである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The transport of quantum information between different nodes of a quantum
device is among the challenging functionalities of a quantum processor. In the
context of spin qubits, this requirement can be met by coherent electron spin
shuttling between semiconductor quantum dots. Here we theoretically study a
minimal version of spin shuttling between two quantum dots. To this end, we
analyze the dynamics of an electron during a detuning sweep in a silicon double
quantum dot (DQD) occupied by one electron. Possibilities and limitations of
spin transport are investigated. Spin-orbit interaction and the Zeeman effect
in an inhomogeneous magnetic field play an important role for spin shuttling
and are included in our model. Interactions that couple the position, spin and
valley degrees of freedom open a number of avoided crossings in the spectrum
allowing for diabatic transitions and interfering paths. The outcomes of single
and repeated spin shuttling protocols are explored by means of numerical
simulations and an approximate analytical model based on the solution of the
Landau--Zener problem. We find that a spin infidelity as low as $1-F_s\lesssim
0.002$ with a relatively fast level velocity of $\alpha = 600\, {\mu}$eV/ns is
feasible for optimal choices of parameters or by making use of constructive
interference.
- Abstract(参考訳): 量子デバイスの異なるノード間の量子情報の転送は、量子プロセッサの困難な機能の一つである。
スピン量子ビットの文脈では、この要求は半導体量子ドット間のコヒーレント電子スピンシャットリングによって満たされる。
ここでは2つの量子ドット間のスピンシャットリングの最小バージョンを理論的に研究する。
この目的のために、1つの電子が占有するシリコン二重量子ドット(dqd)のデチューニングスイープ中の電子のダイナミクスを分析する。
スピン輸送の可能性と限界について検討する。
非均一磁場におけるスピン軌道相互作用とゼーマン効果はスピンシャットリングにおいて重要な役割を担い、我々のモデルに含まれる。
位置、スピン、谷の自由度を結合する相互作用は、断熱遷移と干渉経路を可能にするスペクトルの多くの回避された交差を開放する。
単一および繰り返しスピンシャットリングプロトコルの結果は、数値シミュレーションとランダウ-ツェナー問題の解に基づく近似解析モデルを用いて探索される。
スピン不完全度が1-f_s\lesssim 0.002$であり、比較的高速な速度である $\alpha = 600\, {\mu}$ev/ns はパラメータの最適選択や構成的干渉により実現可能である。
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