論文の概要: 0D-2D Heterostructure for making very Large Quantum Registers using
itinerant Bose-Einstein Condensate of Excitons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13518v3
- Date: Mon, 19 Jun 2023 07:23:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-22 06:47:09.996008
- Title: 0D-2D Heterostructure for making very Large Quantum Registers using
itinerant Bose-Einstein Condensate of Excitons
- Title（参考訳）: 0D-2D エクソンのイテナントボース-アインシュタイン凝縮を用いた超大型量子レジスタ構築のためのヘテロ構造
- Authors: Amit Bhunia, Mohit Kumar Singh, Maryam Al Huwayz, Mohamed Henini and
Shouvik Datta
- Abstract要約: 量子ドット(ゼロ次元)-量子井戸(2次元)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、マクロ的に広い領域における励起双極子の電気的分極を説明するために必要である。
観測は、この量子ドットの励起子の2成分ボース=アインシュタイン凝縮体のマクロ的に大きく、量子状態の実験的制御を指摘する。
- 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: Presence of coherent resonant tunneling in quantum dot (zero-dimensional) -
quantum well (two-dimensional) heterostructure is necessary to explain the
collective oscillations of average electrical polarization of excitonic dipoles
over a macroscopically large area. This was measured using photo excited
capacitance as a function of applied voltage bias. Resonant tunneling in this
heterostructure definitely requires momentum space narrowing of charge carriers
inside the quantum well and that of associated indirect excitons, which
indicates bias dependent itinerant Bose-Einstein condensation of excitons.
Observation of periodic variations in negative quantum capacitance points to
in-plane coulomb correlations mediated by long range spatial ordering of
indirect, dipolar excitons. Enhanced contrast of quantum interference beats of
excitonic polarization waves even under white light and observed Rabi
oscillations over a macroscopically large area also support the presence of
density driven excitonic condensation having long range order. Periodic
presence (absence) of splitting of excitonic peaks in photocapacitance spectra
even demonstrate collective coupling (decoupling) between energy levels of the
quantum well and quantum dots with applied biases, which can potentially be
used for quantum gate operations. All these observations point to experimental
control of macroscopically large, quantum state of a two-component
Bose-Einstein condensate of excitons in this quantum dot - quantum well
heterostructure. Therefore, in principle, millions of two-level excitonic
qubits can be intertwined to fabricate large quantum registers using such
hybrid heterostructure by controlling the local electric fields and also by
varying photoexcitation intensities of overlapping light spots.
- Abstract（参考訳）: 量子ドット(ゼロ次元)量子井戸(2次元)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、巨視的に広い領域における励起双極子の平均電気分極の集団振動を説明するために必要である。
これは印加電圧バイアスの関数として光励起容量を用いて測定した。
このヘテロ構造における共鳴トンネルは、量子井戸内の荷電担体の運動量空間と関連する間接励起子の運動量空間を必要とする。
間接的双極子励起子の長距離空間秩序を媒介とする面内クーロン相関に対する負の量子容量点の周期的変動の観測
白色光の下でも励起子偏波の量子干渉ビートと、巨視的に広い領域で観測されたラビ振動とのコントラストは、長い距離秩序を持つ密度駆動励起子凝縮の存在を支持する。
フォトキャパシタンススペクトルにおける励起ピークの分裂の周期的存在(存在)は、量子井戸のエネルギーレベルと応用バイアスを持つ量子ドットの間の集団的結合(疎結合)を証明し、量子ゲート演算に使用することができる。
これらの観測はすべて、この量子ドットの励起子の2成分ボース=アインシュタイン凝縮体のマクロ的に大きく、量子状態の実験的制御を示している。
したがって、原理的には、数百万の2段階の励起量子ビットは、局所的な電場を制御したり、重なり合う光スポットの様々な光励起強度によって、そのようなハイブリッドなヘテロ構造を用いて大きな量子レジスタを作ることができる。
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