論文の概要: Dual-Gate GaAs-Nanowire FET for Room Temperature Charge-Qubit Operation:
A NEGF Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.01548v2
- Date: Sat, 28 Jan 2023 10:41:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 20:49:40.253262
- Title: Dual-Gate GaAs-Nanowire FET for Room Temperature Charge-Qubit Operation:
A NEGF Approach
- Title（参考訳）: 常温帯電動作用デュアルゲートGaAs-ナノワイヤFET:NEGFアプローチ
- Authors: Basudev Nag Chowdhury and Sanatan Chattopadhyay
- Abstract要約: 本研究は、室温で動作する電荷量子ビットデバイスとしての二ゲートGaAsナノワイヤFETの性能について検討する。
2つの電圧調整可能な量子ドットは、静電制御された単状態占有とドット間カップリングによってナノワイヤチャネル内に生成される。
量子ビットに対して25MHzのコヒーレント振動が観測され、70 nsの特徴的な減衰時間が得られる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The current work investigates the performance of dual-gate GaAs-nanowire FET
as a charge-qubit device operating at room temperature. In compatibility with
the state-of-the-art classical bit technology, it is shown that the single gate
of a nanowire FET can be replaced by two localized gates to achieve such
charge-qubit operation. On application of relevant biases to the localized
gates, two voltage tunable quantum dots are created within the nanowire channel
with electrostatically controlled single-state-occupancy and inter-dot coupling
leading to charge-qubit operation at room temperature. The associated electron
transport is theoretically modeled on the basis of non-equilibrium Green s
function (NEGF) formalism. The initialization and manipulation for qubit
operation are performed by applying suitable gate voltages, whereas the
measurement is executed by applying a small drain bias to obtain a pulse
current of ~pA order. A ~25 MHz frequency of coherent oscillation is observed
for the qubit and a characteristic decay time of ~ 70 ns is achieved. The
results suggest that such dual gate nanowire FET is a promising architecture
for charge-qubit operation at room temperature.
- Abstract（参考訳）: 本研究は、室温で動作する電荷量子ビットデバイスとしての二ゲートGaAsナノワイヤFETの性能について検討する。
最先端の古典的ビット技術と互換性があり、ナノワイヤFETの単一ゲートを2つの局所ゲートに置き換えて、そのような充電量子ビット動作を実現することができる。
局所化ゲートに対する関連するバイアスの適用により、静電制御された単状態占有率とドート間カップリングを有するナノワイヤチャネル内に2つの電圧可変量子ドットが生成され、室温での電荷量子ビット動作に繋がる。
関連する電子輸送は、非平衡グリーンs関数(NEGF)形式に基づいて理論的にモデル化される。
適切なゲート電圧を適用してキュービット動作の初期化及び操作を行う一方、小さなドレインバイアスを適用して測定を行い、〜pAオーダーのパルス電流を得る。
量子ビットに対して25mhzのコヒーレント振動の周波数を観測し、70 ns程度の特性減衰時間を達成する。
このような二重ゲートナノワイヤFETは室温での電荷量子演算に有望なアーキテクチャであることが示唆された。
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