論文の概要: Microscopic theory on magnetic-field-tuned sweet spot of exchange interactions in multielectron quantum-dot systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.02308v2
• Date: Mon, 6 Jun 2022 15:39:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 20:41:54.832603
• Title: Microscopic theory on magnetic-field-tuned sweet spot of exchange interactions in multielectron quantum-dot systems
• Title（参考訳）: 多電子量子ドット系における交換相互作用の磁場調整スイートスポットに関する微視的理論
• Authors: Guo Xuan Chan and Xin Wang
• Abstract要約: 二重量子ドット系における四電子状態によって定義される一重項量子ビットについて検討する。 復調の関数としての交換エネルギーは非単調であり、スイートスポットの存在を示唆している。 以上の結果から,電子が2つ以上ある一重項量子ビットは,量子コンピューティングの実現に有利であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.33811357166334
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The exchange interaction in a singlet-triplet qubit defined by two-electron states in the double-quantum-dot system ("two-electron singlet-triplet qubit") typically varies monotonically with the exchange interaction and thus carries no sweet spot. Here we study a singlet-triplet qubit defined by four-electron states in the double-quantum-dot system ("four-electron singlet-triplet qubit"). We demonstrate, using configuration-interaction calculations, that in the four-electron singlet-triplet qubit the exchange energy as a function of detuning can be non-monotonic, suggesting existence of sweet spots. We further show that the tuning of the sweet spot and the corresponding exchange energy by perpendicular magnetic field can be related to the variation of orbital splitting. Our results suggest that a singlet-triplet qubit with more than two electrons can have advantages in the realization of quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 二重量子ドット系における二電子状態によって定義される一重項量子ビットの交換相互作用(二電子一重項量子ビット)は、通常、交換相互作用と単調に変化し、甘い点を持たない。 ここでは、二重量子ドット系("four-electron singlet-triplet qubit")における四電子状態によって定義される一重項量子ビットについて検討する。 4電子単項三重項量子ビットにおいて、調律関数としての交換エネルギーは非単調であることを示し、スイートスポットの存在を示唆する。 さらに、垂直磁場によるスイーツスポットのチューニングとそれに対応する交換エネルギーが、軌道分割のばらつきに関連していることが示される。 以上の結果から,2電子以上の一重項量子ビットは量子コンピューティングの実現に有利であることが示唆された。

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