論文の概要: Image-charge detection of the Rydberg transition of electrons on
superfluid helium confined in a microchannel structure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03737v1
- Date: Fri, 8 Jul 2022 08:14:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 04:44:56.516738
- Title: Image-charge detection of the Rydberg transition of electrons on
superfluid helium confined in a microchannel structure
- Title（参考訳）: マイクロチャネル構造に閉じ込められた超流動ヘリウム上のRydberg遷移の画像電荷検出
- Authors: Shan Zou and Denis Konstantinov
- Abstract要約: 超流動ヘリウムを充填した20mの幅と4mの深さチャネルの配列に閉じ込められた多電子系におけるRydberg転移の画像電荷検出について報告する。
この研究は、マイクロチャネル構造が電子操作とその量子状態検出に適したプラットフォームを提供し、検出方法を単一電子に拡張する可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45687771576879593
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The image-charge detection provides a new direct method for the detection of
the Rydberg transition in electrons trapped on the surface of liquid helium.
The interest in this method is motivated by the possibility to accomplish the
spin state readout for a single trapped electron, thus opening a new pathway
towards using electron spins on liquid helium for quantum computing. Here, we
report on the image-charge detection of the Rydberg transition in a
many-electron system confined in an array of 20-um wide and 4-um deep channels
filled with superfluid helium. Such detection is made possible because of a
significant enhancement of the image-charge signal due to close proximity of
trapped electrons to the electrodes embedded in the microchannel structure. The
transition frequency of electrons in the range of 400-500~GHz is highly
controllable by the dc bias voltages applied to the device and is in a good
agreement with our calculations. This work demonstrates that microchannel
structures provide a suitable platform for electron manipulation and their
quantum state detection, with a feasibility of scaling the detection method to
a single electron.
- Abstract（参考訳）: イメージチャージ検出は、液体ヘリウムの表面に閉じ込められた電子中のリドバーグ遷移を検出するための新しい直接法を提供する。
この方法の興味は、1つの閉じ込められた電子のスピン状態の読み出しが可能であり、量子コンピューティングのために液体ヘリウム上で電子スピンを使用するための新しい経路を開くことに動機づけられている。
本稿では,超流動ヘリウムを充填した20-um幅および4-um深部チャネルの配列に閉じ込められた多電子系におけるリドバーグ遷移の画像電荷検出について報告する。
このような検出は、マイクロチャネル構造内に埋め込まれた電極に閉じ込められた電子が近接するため、画像電荷信号が著しく向上するため可能である。
400〜500〜GHzの範囲の電子の遷移周波数は、デバイスに印加されるdcバイアス電圧によって制御可能であり、我々の計算とよく一致している。
この研究は、マイクロチャネル構造が電子操作とその量子状態検出に適したプラットフォームを提供し、検出方法を単一電子に拡張する可能性を示している。
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