論文の概要: All-electrical control of hole singlet-triplet spin qubits at low leakage points

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12622v1
• Date: Tue, 27 Jul 2021 06:34:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 19:28:46.163008
• Title: All-electrical control of hole singlet-triplet spin qubits at low leakage points
• Title（参考訳）: ホール一重項スピン量子ビットの低リーク点における全電気的制御
• Authors: Philipp M. Mutter and Guido Burkard
• Abstract要約: 本研究では、スピン軌道相互作用が、任意の方向の磁場の存在下で二重量子ドットに閉じ込められた重孔に与える影響について検討する。 これらの効果は、磁場の特定の変形や傾き角度での結合をキャンセルするような方法で反作用する可能性があることが示されている。
• 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 study the effect of the spin-orbit interaction on heavy holes confined in a double quantum dot in the presence of a magnetic field of arbitrary direction. Rich physics arise as the two hole states of different spin are not only coupled by the spin-orbit interaction but additionally by the effect of site-dependent anisotropic $g$ tensors. It is demonstrated that these effects may counteract in such a way as to cancel the coupling at certain detunings and tilting angles of the magnetic field. This feature may be used in singlet-triplet qubits to avoid leakage errors and implement an electrical spin-orbit switch, suggesting the possibility of task-tailored two-axes control. Additionally, we investigate systems with a strong spin-orbit interaction at weak magnetic fields. By exact diagonalization of the dominant Hamiltonian we find that the magnetic field may be chosen such that the qubit ground state is mixed only within the logical subspace for realistic system parameters, hence reducing leakage errors and providing reliable control over the qubit.
• Abstract（参考訳）: 任意の方向の磁場の存在下で二重量子ドットに閉じ込められた重孔に対するスピン軌道相互作用の効果について検討した。 リッチ物理学は、異なるスピンの2つのホール状態がスピン軌道相互作用によって結合されるだけでなく、サイト依存の異方性$g$テンソルの効果によっても生じる。 これらの効果は磁場の特定の変形や傾き角度での結合をキャンセルするような方法で反作用する可能性がある。 この機能は、singlet-triplet qubitsにおいてリークエラーを回避し、電気スピン軌道スイッチを実装するために使用され、タスク対応の2軸制御の可能性を示唆する。 さらに、弱い磁場における強いスピン軌道相互作用を持つ系について検討する。 支配的ハミルトニアンの正確な対角化により、磁束基底状態が現実的なシステムパラメータの論理部分空間内でのみ混合され、リークエラーを低減し、キュービットに対する信頼できる制御を与えるように磁場を選択することができる。

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