論文の概要: An elongated quantum dot as a distributed charge sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.01650v1
• Date: Wed, 4 Jan 2023 14:50:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-08 22:26:50.287390
• Title: An elongated quantum dot as a distributed charge sensor
• Title（参考訳）: 分散電荷センサとしての伸長量子ドット
• Authors: S. M. Patom\"aki, J. Williams, F. Berritta, C. Laine, M. A. Fogarty, R. C. C. Leon, J. Jussot, S. Kubicek, A. Chatterjee, B. Govoreanu, F. Kuemmeth, J. J. L. Morton and M. F. Gonzalez-Zalba
• Abstract要約: 本研究では、2つの量子ドットアレイを細長い量子ドットで分離する金属酸化物半導体(MOS)デバイスについて検討する。 我々は1つの電子箱としてドットを動作させ、各アレイ内のリモート量子ドットを510nmの距離で検出する。
• 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: Increasing the separation between semiconductor quantum dots offers scaling advantages by fa- cilitating gate routing and the integration of sensors and charge reservoirs. Elongated quantum dots have been utilized for this purpose in GaAs heterostructures to extend the range of spin-spin interactions. Here, we study a metal-oxide-semiconductor (MOS) device where two quantum dot arrays are separated by an elongated quantum dot (340 nm long, 50 nm wide). We monitor charge transitions of the elongated quantum dot by measuring radiofrequency single-electron currents to a reservoir to which we connect a lumped-element resonator. We operate the dot as a single electron box to achieve charge sensing of remote quantum dots in each array, separated by a distance of 510 nm. Simultaneous charge detection on both ends of the elongated dot demonstrates that the charge is well distributed across its nominal length, supported by the simulated quantum-mechanical electron density. Our results illustrate how single-electron boxes can be realised with versatile foot- prints that may enable novel and compact quantum processor layouts, offering distributed charge sensing in addition to the possibility of mediated coupling.
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットの分離の増加は、ファシリテートゲートルーティングとセンサーと電荷貯水池の統合によるスケーリングの利点をもたらす。 伸長量子ドットはこの目的のためにGaAsヘテロ構造においてスピンスピン相互作用の範囲を拡張するために利用されてきた。 本稿では,2つの量子ドットアレイを細長い量子ドット(長さ340nm,幅50nm)で分離する金属酸化物半導体(MOS)デバイスについて検討する。 我々は、高周波単電子電流を集中素子共振器を接続するリザーバへ測定することにより、細長い量子ドットの電荷遷移をモニターする。 我々はこのドットを単一電子箱として操作し、各配列内の量子ドットの電荷センシングを実現し、距離510nmで分離した。 細長いドットの両端の同時電荷検出は、電荷がその名目の長さにわたって十分に分散しており、シミュレーションされた量子力学的電子密度によって支えられていることを示す。 以上の結果から,単一電子ボックスを多用途なフットプリントで実現し,新規でコンパクトな量子プロセッサレイアウトを実現し,分散電荷センシングと相互結合の可能性を提供する方法が示される。

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