論文の概要: Microwave-frequency scanning gate microscopy of a Si/SiGe double quantum dot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05912v1
• Date: Fri, 11 Mar 2022 13:31:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 09:33:55.145299
• Title: Microwave-frequency scanning gate microscopy of a Si/SiGe double quantum dot
• Title（参考訳）: Si/SiGe二重量子ドットのマイクロ波走査ゲート顕微鏡
• Authors: Artem O. Denisov, Seong W. Oh, Gordian Fuchs, Adam R. Mills, Pengcheng Chen, Christopher R. Anderson, Mark F. Gyure, Arthur W. Barnard, and Jason R. Petta
• Abstract要約: 走査型プローブ顕微鏡とSi/SiGe量子ドットのマイクロ波測定速度を組み合わせる。 我々はSi/SiGeの典型的な谷分割と整合したエネルギースケールであるsim$65$mu$eV励起状態を解決する。 このアプローチの今後の拡張は、Siデバイスにおける谷分割の空間マッピングを可能にするかもしれない。
• 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: Conventional quantum transport methods can provide quantitative information on spin, orbital, and valley states in quantum dots, but often lack spatial resolution. Scanning tunneling microscopy, on the other hand, provides exquisite spatial resolution of the local electronic density of states, but often at the expense of speed. Working to combine the spatial resolution and energy sensitivity of scanning probe microscopy with the speed of microwave measurements, we couple a metallic probe tip to a Si/SiGe double quantum dot that is integrated with a local charge detector. We first demonstrate that a dc-biased tip can be used to change the charge occupancy of the double dot. We then apply microwave excitation through the scanning tip to drive photon-assisted tunneling transitions in the double dot. We infer the double dot energy level diagram from the frequency and detuning dependence of the photon-assisted tunneling resonance condition. These measurements allow us to resolve $\sim$65 $\mu$eV excited states, an energy scale consistent with typical valley splittings in Si/SiGe. Future extensions of this approach may allow spatial mapping of the valley splitting in Si devices, which is of fundamental importance for spin-based quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 従来の量子輸送法は、量子ドットのスピン、軌道、谷の状態に関する定量的情報を提供するが、しばしば空間分解能を欠く。 一方、走査型トンネル顕微鏡は、局所的な状態の電子密度の必要な空間分解能を提供するが、しばしば速度を犠牲にする。 走査型プローブ顕微鏡の空間分解能とエネルギー感度をマイクロ波測定速度と組み合わせて、局所電荷検出器と一体化したSi/SiGe二重量子ドットに金属プローブ先端を結合する。 まず、dcバイアスの先端が二重点の電荷占有量を変えることができることを示す。 次に、走査先端からマイクロ波励起を印加し、ダブルドット内の光子アシストトンネル遷移を駆動する。 光子支援トンネル共鳴条件の周波数依存性と減衰依存性から二重点エネルギー準位図を推定する。 これらの測定により、Si/SiGeの典型的な谷分割と一致するエネルギースケールである$\sim$65$\mu$eVの励起状態が解決できる。 このアプローチの今後の拡張により、スピンベースの量子プロセッサの基本的重要性であるSiデバイスにおける谷分割の空間マッピングが可能になる。

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