論文の概要: Substrate-controlled dynamics of spin qubits in low dimensional van-der-Waals materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.12469v1
• Date: Wed, 24 Feb 2021 18:54:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 00:57:37.133580
• Title: Substrate-controlled dynamics of spin qubits in low dimensional van-der-Waals materials
• Title（参考訳）: 低次元バンダーワールス材料におけるスピン量子ビットの基板制御ダイナミクス
• Authors: Mykyta Onizhuk and Giulia Galli
• Abstract要約: スピン量子ビットの2DMおよびファンダーワールスヘテロ構造におけるコヒーレンスダイナミクスに関する理論的研究を報告する。 本研究では, クビットホストのデコヒーレンス源と環境との複雑な相互作用によって, ハーン・エチョのコヒーレンス時間を決定することを示す。 クビットホストをカプセル化したファンダーワールスヘテロ構造の組成と厚さは,コヒーレンス時間を最大化するために設計できることが示唆された。
• 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: We report a theoretical study of the coherence dynamics of spin qubits in two-dimensional materials (2DMs) and van-der-Waals heterostructures, as a function of the host thickness and the composition of the surrounding environment. We focus on MoS$_2$ and WS$_2$, two promising systems for quantum technology applications, and we consider the decoherence arising from the interaction of the spin qubit with nuclear spins. We show that the Hahn-echo coherence time is determined by a complex interplay between the source of decoherence in the qubit host and in the environment, which in turn determines whether the noise evolution is in a classical or quantum mechanical regime. We suggest that the composition and thickness of van-der-Waals heterostructures encapsulating a qubit host can be engineered to maximize coherence times. Finally, we discuss how quantum sensors may be able to probe the dynamics of the nuclear bath in 2DMs.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 2次元材料 (2DMs) およびファンダーワールスヘテロ構造中のスピン量子ビットのコヒーレンスダイナミクスを, ホスト厚さと周囲環境の組成の関数として理論的に検討した。 我々は、量子技術応用に有望な2つのシステムであるmos$_2$とws$_2$に注目し、スピン量子ビットと核スピンの相互作用から生じるデコヒーレンスを考える。 ハーン・エコーコヒーレンス時間は、キュービットホストのデコヒーレンス源と環境との複雑な相互作用によって決定され、それによってノイズの進化が古典的または量子的な機械的状態にあるかどうかが決定される。 クビットホストをカプセル化したファンダーワールスヘテロ構造の組成と厚さを設計し,コヒーレンス時間を最大化することを提案する。 最後に、量子センサが2DMで核浴の力学を調査できる可能性について論じる。

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