論文の概要: Switching between relaxation hotspots and coldspots in disordered spin
qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.00716v1
- Date: Mon, 3 May 2021 09:48:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 17:58:20.730055
- Title: Switching between relaxation hotspots and coldspots in disordered spin
qubits
- Title(参考訳): 乱れたスピン量子ビットにおける緩和ホットスポットとコールドスポットの切り替え
- Authors: Amin Hosseinkhani and Guido Burkard
- Abstract要約: 我々の理論は谷依存の双極子行列要素、谷分割、スピン-バレー結合の発見にどのように利用できるかを示す。
我々は、シリコンバレーの自由度がSiスピン量子ビットの利点として利用できると主張している。
- 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: We develop a valley-dependent envelope function theory that can describe the
effects of arbitrary configurations of interface steps and miscuts on the qubit
relaxation time. For a given interface roughness, we show how our theory can be
used to find the valley-dependent dipole matrix elements, the valley splitting,
and the spin-valley coupling as a function of the electromagnetic fields in a
Si/SiGe quantum dot spin qubit. We demonstrate that our theory can
quantitatively reproduce and explain the result of experimental measurements
for the spin relaxation time with only a minimal set of free parameters.
Investigating the sample dependence of spin relaxation, we find that at
certain conditions for a disordered quantum dot, the spin-valley coupling
vanishes. This, in turn, completely blocks the valley-induced qubit decay. We
show that the presence of interface steps can in general give rise to a
strongly anisotropic behavior of the spin relaxation time. Remarkably, by
properly tuning the gate-induced out-of-plane electric field, it is possible to
turn the spin-valley hotspot into a ``coldspot" at which the relaxation time is
significantly prolonged and where the spin relaxation time is additionally
first-order insensitive to the fluctuations of the magnetic field. This
electrical tunability enables on-demand fast qubit reset and initialization
that is critical for many quantum algorithms and error correction schemes. We,
therefore, argue that the valley degree of freedom can be used as an advantage
for Si spin qubits.
- Abstract(参考訳): 谷依存性エンベロープ関数論は, 界面ステップやミスカットの任意の構成がキュービット緩和時間に与える影響を記述できる。
与えられた界面粗さに対して、我々の理論は、Si/SiGe量子ドットスピン量子ビットにおける電磁場の関数として、谷依存の双極子行列要素、谷分割、スピン-バレー結合を見つけるためにどのように使用できるかを示す。
本理論は、自由パラメータの最小セットのみを用いてスピン緩和時間の実験的測定結果を定量的に再現し、説明できることを実証する。
スピン緩和のサンプル依存性を調べると、不規則な量子ドットのある条件下ではスピン-バレー結合は消滅する。
これは、バレーによって引き起こされるクビット崩壊を完全に阻止する。
一般に界面ステップの存在はスピン緩和時間の強い異方性挙動を生じさせることが示されている。
注目すべきことに、ゲート誘起外界電界を適切に調整することにより、スピンバレーホットスポットを「コールドスポット」に変換して、緩和時間が著しく長く、スピン緩和時間が磁場の変動に敏感であるようにすることができる。
この電気チューナビリティは、多くの量子アルゴリズムや誤り訂正スキームにとって重要なオンデマンドの高速量子ビットリセットと初期化を可能にする。
したがって、我々はシリコンバレーの自由度をsiスピン量子ビットの利点として利用できると主張する。
関連論文リスト
- Longitudinal coupling between electrically driven spin-qubits and a resonator [0.0]
電磁界によって周期的に駆動されマイクロ波共振器に結合されるゼロ磁場における量子ドットに閉じ込められたスピン量子ビットについて検討する。
Floquetスピンキュービットと共振器との間の横方向結合と縦方向結合は、駆動周波数を変化させることで選択的に活性化できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-24T17:42:41Z) - Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first
principles [79.4957965474334]
ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学特性のユニークな組み合わせを持ち、固体量子ビットを形成する。
これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。
ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調がスピン緩和とデコヒーレンスの原因であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-22T13:48:05Z) - Modelling of spin decoherence in a Si hole qubit perturbed by a single
charge fluctuator [0.0]
シリコンナノワイヤチャネルに沿ったゲートの集合によって静電気的に定義された量子ドット内のホールスピン量子ビットをシミュレートする。
遅延時間$T$は広帯域の2レベルモデルでよく与えられることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-19T11:35:54Z) - Theory of Silicon Spin Qubit Relaxation in a Synthetic Spin-Orbit Field [0.0]
我々は、磁場勾配の存在下で、単電子シリコンスピン量子ビット緩和の理論を発展させる。
このような磁場勾配はオンチップのマイクロマグネットによって定期的に発生し、スピン量子ビット上の電気的に制御された量子ゲートを可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-31T12:35:33Z) - The coherence of quantum dot confined electron- and hole-spin in low
external magnetic field [0.0]
スピン純度が複雑な時間振動を行うことを示すのは初めてである。
本研究は量子ドット型多光子源の設計と最適化に不可欠である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-11T12:00:30Z) - Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。
我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。
我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-27T03:39:36Z) - Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on
nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。
このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。
これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-04T13:31:40Z) - Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。
提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-21T15:37:59Z) - Direct measurement of electron intervalley relaxation in a Si/SiGe
quantum dot [0.0]
シリコン中の非縮退したバレー状態は、シリコン系ヘテロ構造における電子力学に大きな影響を与える。
我々は、Si/SiGe量子ドットにおける励起谷状態から基底状態への緩和の観測をゼロ磁場で報告する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-16T22:55:29Z) - Quantum coherent spin-electric control in a molecular nanomagnet at
clock transitions [57.50861918173065]
ナノスケールでのスピンの電気的制御は、スピントロニクスのアーキテクチャ上の利点を提供する。
分子スピン材料における電場(E-場)感度の最近の実証が注目されている。
これまでに報告された電子場感度はかなり弱く、より強いスピン電結合を持つ分子をどうやって設計するかという問題を引き起こした。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-03T09:27:31Z) - Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves [77.34726150561087]
我々は、Zitterbewegung効果が、長期の極限における粒子密度の一連の量子ビートとして現れることを示した。
また、点源の粒子密度が主波面の伝播によって制御される時間領域も見出す。
これらの波面の相対的な位置は、クライン・トンネル系における量子波の時間遅延を研究するために用いられる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-09T21:27:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。