論文の概要: Interacting Two-Level Systems as a Source of 1/f Noise in Silicon Quantum Dot Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13674v1
• Date: Fri, 25 Aug 2023 21:19:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-29 19:58:27.008935
• Title: Interacting Two-Level Systems as a Source of 1/f Noise in Silicon Quantum Dot Qubits
• Title（参考訳）: シリコン量子ドット量子ビットにおける1/fノイズ源としての相互作用2レベル系
• Authors: D. L. Mickelsen, Herve M. Carruzzo, and Clare C. Yu
• Abstract要約: シリコン量子ドットの電荷ノイズは1/fのスペクトルを持つ。 本稿では,量子ドットの対を2次元のゆらぎを持つ2次元浴槽に結合するモデルを提案する。 量子ドットにおける1/fの電位雑音スペクトルと2つの量子ドット間のノイズの相互相関が実験と定性的に一致していることが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Charge noise in silicon quantum dots has been observed to have a 1/f spectrum. We propose a model in which a pair of quantum dots are coupled to a 2D bath of fluctuating two level systems (TLS) that have electric dipole moments and that interact with each other, i.e., with the other fluctuators. These interactions are primarily via the elastic strain field. We use a 2D nearest-neighbor Ising spin glass to represent these elastic interactions and to simulate the dynamics of the bath of electric dipole fluctuators in the presence of a ground plane representing metal gates above the oxide layer containing the fluctuators. The interactions between the TLS cause the energy splitting of individual fluctuators to change with time. We calculate the resulting fluctuations in the electric potential at the two quantum dots that lie below the oxide layer. We find that 1/f electric potential noise spectra at the quantum dots and cross correlation in the noise between the two quantum dots are in qualitative agreement with experiment. Our simulations find that the cross correlations decrease exponentially with increasing quantum dot separation.
• Abstract（参考訳）: シリコン量子ドットの電荷ノイズは1/fのスペクトルを持つ。 本稿では、電気双極子モーメントを持つ2つのレベルシステム(TLS)と、他のゆらぎ器と相互作用する2次元バスに量子ドットを結合するモデルを提案する。 これらの相互作用は主に弾性ひずみ場を介して行われる。 これらの弾性相互作用を表現するために2次元の近距離イジングスピングラスを用い、変動子を含む酸化物層上の金属ゲートを表わす接地平面の存在下での電気双極子フラクタの浴のダイナミクスをシミュレートする。 TLS間の相互作用は、個々のゆらぎのエネルギー分割を時間とともに変化させる。 我々は、酸化物層の下にある2つの量子ドットにおける電位の変動を計算した。 量子ドットにおける1/f電位雑音スペクトルと2つの量子ドット間のノイズの相互相関は実験と定性的に一致している。 シミュレーションの結果,量子ドット分離の増大に伴い相互相関は指数関数的に減少することがわかった。

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