論文の概要: Assessing the potential of perfect screw dislocations in SiC for
solid-state quantum technologies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13449v1
- Date: Wed, 26 Apr 2023 11:09:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 14:28:44.307647
- Title: Assessing the potential of perfect screw dislocations in SiC for
solid-state quantum technologies
- Title（参考訳）: SiCの固体量子技術における完全スクリュー転位の可能性の評価
- Authors: Daniel Barragan-Yani, Ludger Wirtz
- Abstract要約: 立方体3C-SiCのスクリュー転位とそれに伴うひずみ場は, 関連する点欠陥の決定論的パターンを作成するのに有用であることを示す。
具体的には, このタイプの転位近傍に位置する3C-SiCにおける空孔の形成と電子構造を詳細に解析する。
- 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: Although point defects in solids are one of the most promising physical
systems to build functioning qubits, it remains challenging to position them in
a deterministic array and to integrate them into large networks. By means of
advanced ab initio calculations we show that undissociated screw dislocations
in cubic 3C-SiC, and their associated strain fields, could be used to create a
deterministic pattern of relevant point defects. Specifically, we present a
detailed analysis of the formation energies and electronic structure of the
divacancy in 3C-SiC when located in the vicinity of this type of dislocations.
Our results show that the divacancy is strongly attracted towards specific and
equivalent sites inside the core of the screw dislocations, and would form a
one-dimensional arrays along them. Furthermore, we show that the same strain
that attracts the divacancy allows the modulation of the position of its
electronic states and of its charge transition levels. In the case of the
neutral divacancy, we find that these modulations result in the loss of its
potential as a qubit. However, these same modulations could transform defects
with no potential as qubits when located in bulk, into promising defects when
located inside the core of the screw dislocations. Since dislocations are still
mostly perceived as harmful defects, our findings represent a technological
leap as they show that dislocations can be used as active building blocks in
future defect-based quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 固体の点欠陥は機能する量子ビットを構築する上で最も有望な物理システムであるが、それらを決定論的配列に配置し、それらを大きなネットワークに統合することは依然として困難である。
高度な ab initio 計算により, 3c-sic 内の非解離スクリュー転位とそれに関連するひずみ場は, 関連する点欠陥の決定論的パターンを作成できることを示した。
具体的には, このタイプの転位近傍に位置する3C-SiCにおける空孔形成エネルギーと電子構造について詳細に解析する。
以上の結果から, スクリュー転位のコア内の特定の部位と同等の部位に対して, 空隙が強く引き寄せられ, それらに沿って1次元の配列が形成されることがわかった。
さらに, 電子状態の位置や電荷遷移レベルを変調することで, 希薄性を引き付けるのと同じひずみが生じることを示す。
中性分断の場合、これらの変調は量子ビットとしてのポテンシャルの損失をもたらすことが分かる。
しかし、これら同じ変調は、バルクにある場合の量子ビットのようなポテンシャルのない欠陥を、スクリュー転位の中心に位置する場合の有望な欠陥に変換する可能性がある。
転位はいまだに有害な欠陥と見なされているため、将来の欠陥ベースの量子コンピュータにおいて転位がアクティブな構成要素として使用できることを示す技術的飛躍を示している。
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