論文の概要: Coherent spin-valley oscillations in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.14847v1
• Date: Mon, 29 Nov 2021 18:57:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 09:25:24.951967
• Title: Coherent spin-valley oscillations in silicon
• Title（参考訳）: シリコン中のコヒーレントスピンバルブ振動
• Authors: Xinxin Cai, Elliot J. Connors, John M. Nichol
• Abstract要約: 我々は、Siのスピン-バレー結合がSiの電子スピンのコヒーレント制御を可能にすることを示した。 交流磁場や電場を伴わないSi/SiGe二重量子ドットにおける有効単電子スピン状態と2電子スピン状態のコヒーレントなコヒーレントな操作を実証する。
• 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: Electron spins in silicon quantum dots are excellent qubits because they have long coherence times, high gate fidelities, and are compatible with advanced semiconductor manufacturing techniques. The valley degree of freedom, which results from the specific character of the Si band structure, is a unique feature of electrons in Si spin qubits. However, the small difference in energy between different valley levels often poses a challenge for quantum computing in Si. Here, we show that the spin-valley coupling in Si, which enables transitions between states with different spin and valley quantum numbers, enables coherent control of electron spins in Si. We demonstrate coherent manipulation of effective single- and two-electron spin states in a Si/SiGe double quantum dot without ac magnetic or electric fields. Our results illustrate that the valley degree of freedom, which is often regarded as an inconvenience, can itself enable quantum manipulation of electron spin states.
• Abstract（参考訳）: シリコン量子ドットの電子スピンは、長いコヒーレンス時間と高いゲートファイバーを持ち、先進的な半導体製造技術と互換性があるため、優れた量子ビットである。 バレー自由度は、Siバンド構造の特定の性質から導かれるもので、Siスピン量子ビットにおける電子のユニークな特徴である。 しかし、異なる谷のレベルでのエネルギーの差は、しばしばSiにおける量子コンピューティングの課題となる。 ここでは、異なるスピンとバレー量子数を持つ状態間の遷移を可能にするSiのスピン-ヴァレー結合が、Siの電子スピンのコヒーレント制御を可能にすることを示す。 交流磁場や電界を使わずにsi/sige二重量子ドット内の効果的な1電子および2電子スピン状態のコヒーレント操作を示す。 我々の結果は、しばしば不便と見なされる谷の自由度が、それ自体が電子スピン状態の量子操作を可能にすることを示している。

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