論文の概要: Strong coupling between a photon and a hole spin in silicon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.14082v1
- Date: Tue, 28 Jun 2022 15:26:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 10:03:20.485304
- Title: Strong coupling between a photon and a hole spin in silicon
- Title（参考訳）: シリコンにおける光子とホールスピンの強い結合
- Authors: C\'ecile X. Yu, Simon Zihlmann, Jos\'e C. Abadillo-Uriel, Vincent P.
Michal, Nils Rambal, Heimanu Niebojewski, Thomas Bedecarrats, Maud Vinet,
Etienne Dumur, Michele Filippone, Benoit Bertrand, Silvano De Franceschi,
Yann-Michel Niquet, and Romain Maurand
- Abstract要約: 超伝導マイクロ波共振器のフォトニックモードへのスピンの結合は、高速な非破壊読み出しと長距離のオンチップ接続を可能にする。
超伝導共振器におけるマイクロ波光子と、ファクトリー互換のMOS製造プロセスから発行されたシリコンベースの二重量子ドットにおけるホールスピンとの強い結合を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Spins in semiconductor quantum dots constitute a promising platform for
scalable quantum information processing. Coupling them strongly to the photonic
modes of superconducting microwave resonators would enable fast non-demolition
readout and long-range, on-chip connectivity, well beyond nearest-neighbor
quantum interactions. Here we demonstrate strong coupling between a microwave
photon in a superconducting resonator and a hole spin in a silicon-based double
quantum dot issued from a foundry-compatible MOS fabrication process. By
leveraging the strong spin-orbit interaction intrinsically present in the
valence band of silicon, we achieve a spin-photon coupling rate as high as 330
MHz largely exceeding the combined spin-photon decoherence rate. This result,
together with the recently demonstrated long coherence of hole spins in
silicon, opens a new realistic pathway to the development of circuit quantum
electrodynamics with spins in semiconductor quantum dots.
- Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットのスピンはスケーラブルな量子情報処理のための有望なプラットフォームである。
超伝導マイクロ波共振器のフォトニックモードに強く結合することで、高速な非破壊読み出しと長距離のオンチップ接続が可能になる。
ここでは、超伝導共振器内のマイクロ波光子と、鋳型互換mos製造プロセスから発生するシリコン系二重量子ドットのホールスピンとの強い結合を示す。
シリコン原子価帯に内在する強いスピン軌道相互作用を利用して、スピン光子結合速度を330mhzとすることで、スピン光子デコヒーレンス速度を大きく超えることができる。
この結果は、シリコン中のホールスピンの長いコヒーレンスとともに、半導体量子ドット内のスピンを持つ回路量子電磁力学の発展への新たな現実的な道を開く。
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