論文の概要: Experimental Control of Macroscopically Large, Schrodinger Cat like
Quantum Coherent State of Bose-Einstein Condensate of Excitons as Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13518v2
- Date: Thu, 27 Jan 2022 17:00:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 17:04:24.819647
- Title: Experimental Control of Macroscopically Large, Schrodinger Cat like
Quantum Coherent State of Bose-Einstein Condensate of Excitons as Qubits
- Title（参考訳）: 励起子のボース・アインシュタイン凝縮状態の量子コヒーレント状態としての巨視的大型シュロディンガー猫の実験制御
- Authors: Amit Bhunia, Mohit Kumar Singh, Maryam Al Huwayz, Mohamed Henini and
Shouvik Datta
- Abstract要約: 印加されたバイアス電圧と光励起強度を変化させることで、光発生量とバイアス駆動励起子の数密度を調べた。
また,巨視的,多部構造,二層構造,結合状態,非結合状態の励起凝縮状態の集合的ラビ振動も検出した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08399688944263842
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we varied the number density of photo generated and bias driven
excitons by changing the applied bias voltage and photo excitation intensity.
Phase coherent periodic oscillations in photo generated capacitance as a
function of the bias voltage and light intensity are measured respectively over
a macroscopically large area. We then argue that presence of coherent resonant
tunnelling in this well-dot heterostructure strongly restricts the available
momentum space of the charge carriers within this quantum well. Consequently,
the measured average electric polarization vector of the associated indirect
excitons spontaneously increase below 100 K as excitonic dipoles chooses a
particular phase and collectively orients along the direction of applied bias.
As a result, these excitons continuously undergo Bose-Einstein condensation
below a transition temperature as the density threshold is approached at
regular bias intervals. Moreover, periodic presence and absence of splitting of
excitonic peaks in the optical spectra based on photocapacitance confirm such
tunneling induced variations in quantum coupling of electrons between quantum
well and quantum dots. Observation of negative quantum capacitance due to
screening of charge carriers by the quantum well indicate periodic variation of
Coulomb correlations of interacting excitons with increasing bias as a
precursor to condensation and vice versa. Generation of density dependent
enhancement of quantum interference beats in photocapacitance oscillation with
bias even under incoherent white light further confirm the presence of stable,
long range spatial correlation among these indirect excitons as well as the
existence excitonic matter waves. We also detected collective Rabi oscillations
of these macroscopically large, multipartite, two-level, coupled and uncoupled
quantum states of excitonic condensate which can be used as qubits.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, バイアス電圧と励起強度を変化させることで, 生成光およびバイアス駆動励起子の数密度を変化させた。
バイアス電圧と光強度の関数としての光発生容量の位相コヒーレント周期振動をマクロ的に広い領域でそれぞれ測定する。
そして、このよくドートなヘテロ構造におけるコヒーレント共鳴トンネルの存在は、この量子井戸内の電荷キャリアの利用可能な運動量空間を強く制限する。
その結果、励起双極子が特定の位相を選択し、印加バイアスの方向に沿って集合的に配向するにつれて、関連する間接励起子の測定平均電気偏極ベクトルが自然に100K未満に増加する。
その結果、これらの励起子は定常バイアス間隔で密度閾値が近づくにつれて、転移温度以下でボース・アインシュタイン凝縮を連続的に行う。
さらに、光容量に基づく光学スペクトルにおける励起子ピークの周期的存在と分割の欠如は、量子井戸と量子ドットの間の電子の量子結合におけるトンネル誘起変化を確認する。
量子井戸による電荷キャリアのスクリーニングによる負の量子容量の観測は、相互作用する励起子のクーロン相関の周期的変化を、凝縮の前兆としてバイアスを増加させ、その逆もまた示している。
非コヒーレントな白色光の下でもバイアスを伴う光容量振動における量子干渉ビートの生成は、これらの間接励起子間の安定で長距離の空間相関と存在励起物質波の存在をさらに確認する。
また, 量子ビットとして使用可能な励起子凝縮物の巨視的, 多元的, 2レベル結合非結合量子状態の群ラビ振動も検出した。
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