論文の概要: Antisite defect qubits in monolayer transition metal dichalcogenides
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.11019v1
- Date: Sun, 23 May 2021 21:00:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 01:13:44.553875
- Title: Antisite defect qubits in monolayer transition metal dichalcogenides
- Title(参考訳): 単層遷移金属ジバルコゲナイドのアンチサイト欠陥量子ビット
- Authors: Jeng-Yuan Tsai, Jinbo Pan, Hsin Lin, Arun Bansil, Qimin Yan
- Abstract要約: 2次元遷移金属ジアルコゲナイドのアンチサイト欠陥は、制御可能な固体スピン量子ビット系を提供できることを示す。
本研究は,2次元TMDにおいて,スケーラブルで室温のスピン量子ビットを作成するための新しい経路を開拓する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Being atomically thin and amenable to external controls, two-dimensional (2D)
materials offer a new paradigm for the realization of patterned qubit
fabrication and operation at room temperature for quantum information sciences
applications. Here we show that the antisite defect in 2D transition metal
dichalcogenides (TMDs) can provide a controllable solid-state spin qubit
system. Using high-throughput atomistic simulations, we identify several
neutral antisite defects in TMDs that lie deep in the bulk band gap and host a
paramagnetic triplet ground state. Our in-depth analysis reveals the presence
of optical transitions and triplet-singlet intersystem crossing processes for
fingerprinting these defect qubits. As an illustrative example, we discuss the
initialization and readout principles of an antisite qubit in WS2, which is
expected to be stable against interlayer interactions in a multilayer structure
for qubit isolation and protection in future qubit-based devices. Our study
opens a new pathway for creating scalable, room-temperature spin qubits in 2D
TMDs.
- Abstract(参考訳): 2次元(2次元)材料は、原子的に薄くて外部制御に適しており、量子情報科学への応用のために、パターン付き量子ビット製造と室温での操作を実現するための新しいパラダイムを提供する。
ここでは2次元遷移金属ジアルコゲナイド(TMD)の抗サイト欠陥が制御可能な固体スピン量子ビット系を提供することを示す。
高出力原子構造シミュレーションを用いて、バルクバンドギャップの奥深くに位置し、常磁性三重項基底状態を持つTMDのいくつかの中性アンチサイト欠陥を同定する。
我々は,これらの欠陥量子ビットをフィンガープリントするための光学的遷移と三重項回路間交差プロセスの存在を詳細に分析した。
例えば、ws2 におけるアンチサイト qubit の初期化と読み出しの原則について論じ、これは将来の qubit ベースのデバイスにおける qubit の分離と保護のための多層構造における層間相互作用に対して安定することが期待されている。
本研究は,2次元TMDにおいて,スケーラブルで室温のスピン量子ビットを作成するための新しい経路を開く。
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