論文の概要: A 2D quantum dot array in planar $^{28}$Si/SiGe
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19681v2
- Date: Tue, 6 Jun 2023 13:48:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-07 19:28:33.183165
- Title: A 2D quantum dot array in planar $^{28}$Si/SiGe
- Title(参考訳): 平面$^{28}$Si/SiGeにおける2次元量子ドットアレイ
- Authors: Florian K. Unseld, Marcel Meyer, Mateusz T. M\k{a}dzik, Francesco
Borsoi, Sander L. de Snoo, Sergey V. Amitonov, Amir Sammak, Giordano
Scappucci, Menno Veldhorst, and Lieven M.K. Vandersypen
- Abstract要約: スピン量子ビットアレイの最初のデモンストレーションは、様々な半導体材料で示されている。
スピン量子ビット論理の最高性能はシリコンで実現されているが、2次元のシリコン量子ドットアレイのスケーリングは困難であることが証明されている。
トンネルを結合した2$times$2量子ドットアレイを28$Si/SiGeヘテロ構造で形成することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Semiconductor spin qubits have gained increasing attention as a possible
platform to host a fault-tolerant quantum computer. First demonstrations of
spin qubit arrays have been shown in a wide variety of semiconductor materials.
The highest performance for spin qubit logic has been realized in silicon, but
scaling silicon quantum dot arrays in two dimensions has proven to be
challenging. By taking advantage of high-quality heterostructures and carefully
designed gate patterns, we are able to form a tunnel coupled 2 $\times$ 2
quantum dot array in a $^{28}$Si/SiGe heterostructure. We are able to load a
single electron in all four quantum dots, thus reaching the (1,1,1,1) charge
state. Furthermore we characterise and control the tunnel coupling between all
pairs of dots by measuring polarisation lines over a wide range of barrier gate
voltages. Tunnel couplings can be tuned from about $30~\rm \mu eV$ up to
approximately $400~\rm \mu eV$. These experiments provide a first step toward
the operation of spin qubits in $^{28}$Si/SiGe quantum dots in two dimensions.
- Abstract(参考訳): 半導体スピン量子ビットはフォールトトレラント量子コンピュータをホストするプラットフォームとして注目を集めている。
スピン量子ビットアレイの最初のデモンストレーションは、様々な半導体材料で示されている。
スピン量子ビット論理の最高性能はシリコンで実現されているが、2次元のシリコン量子ドットアレイのスケーリングは困難であることが証明されている。
高品質なヘテロ構造と慎重に設計されたゲートパターンを利用して、2$\times$2量子ドットアレイを$^{28}$Si/SiGeヘテロ構造で結合したトンネルを形成することができる。
4つの量子ドットすべてで1つの電子をロードでき、1,1,1,1)の電荷状態に達する。
さらに,広いバリアゲート電圧の偏極線を測定することにより,全対のドット間のトンネル結合を特徴づけ制御する。
トンネル結合は約$30~\rm \mu eV$から約$400~\rm \mu eV$まで調整できる。
これらの実験は、2次元の$^{28}$Si/SiGe量子ドットにおけるスピン量子ビットの演算に向けた第一歩となる。
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