論文の概要: Towards hole-spin qubits in Si pMOSFETs within a planar CMOS foundry technology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.04940v1
• Date: Wed, 9 Jun 2021 09:32:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 04:29:43.228902
• Title: Towards hole-spin qubits in Si pMOSFETs within a planar CMOS foundry technology
• Title（参考訳）: 平面CMOSファウントリー技術におけるSi pMOSFETのホールスピン量子ビットに向けて
• Authors: L. Bellentani, M. Bina, S. Bonen, A. Secchi, A. Bertoni, S. Voinigescu, A. Padovani, L. Larcher, and F. Troiani
• Abstract要約: 半導体量子ドット内のホールスピンは、電気的に制御された量子ビットの実装のための実行可能な経路である。 我々は、Siチャネル内でよく定義されたホール量子ドットの形成と、一般的な電気制御の可能性を示す。
• 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: Hole spins in semiconductor quantum dots represent a viable route for the implementation of electrically controlled qubits. In particular, the qubit implementation based on Si pMOSFETs offers great potentialities in terms of integration with the control electronics and long-term scalability. Moreover, the future down scaling of these devices will possibly improve the performance of both the classical (control) and quantum components of such monolithically integrated circuits. Here we use a multi-scale approach to simulate a hole-spin qubit in a down scaled Si-channel pMOSFET, whose structure is based on a commercial 22nm fully-depleted silicon-on-insulator device. Our calculations show the formation of well defined hole quantum dots within the Si channel, and the possibility of a general electrical control, with Rabi frequencies of the order of 100 MHz for realistic field values. Our calculations demonstrate the crucial role of the channel aspect ratio, and the presence of a favorable parameter range for the qubit manipulation.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドット内のホールスピンは、電気的に制御された量子ビットの実装に有効な経路である。 特に、Si pMOSFETをベースとしたqubit実装は、制御エレクトロニクスとの統合や長期拡張性において大きな可能性を秘めている。 さらに、これらのデバイスの将来的なスケールダウンは、そのようなモノリシックな集積回路の古典的(制御)と量子的コンポーネントの性能を改善する可能性がある。 そこで我々は,22nmのシリコンオン絶縁体を市販したSiチャネルpMOSFETでホールスピン量子ビットをシミュレーションするために,マルチスケールアプローチを用いる。 本計算では,siチャネル内のよく定義されたホール量子ドットの形成と,現実のフィールド値に対して100mhzのrabi周波数を持つ一般電気制御の可能性を示す。 本計算は,チャネルのアスペクト比の重要な役割と,量子ビット操作に好適なパラメータ範囲の存在を示す。

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