論文の概要: Electrical control of a Kondo spin screening cloud
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11955v1
- Date: Thu, 18 Apr 2024 07:16:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-04-19 13:01:02.048620
- Title: Electrical control of a Kondo spin screening cloud
- Title（参考訳）: 金堂スピン遮蔽雲の電気制御
- Authors: Ngoc Han Tu, Donghoon Kim, Minsoo Kim, Jeongmin Shim, Ryo Ito, David Pomaranski, Ivan V. Borzenets, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Heung-Sun Sim, Michihisa Yamamoto,
- Abstract要約: 不純物スピンは、コンドスクリーニング雲(Kondo screening cloud)と呼ばれる、低温で伝導電子によって遮蔽される量子的絡み合いである。
我々はこのような近藤箱を実現し、絡みを制御・監視するためのアプローチを開発する。
電気的手法により固体中の空間的に拡張された量子多体絡みを操作・検出する方法を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3244382824603935
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In metals and semiconductors, an impurity spin is quantum entangled with and thereby screened by surrounding conduction electrons at low temperatures, called the Kondo screening cloud. Quantum confinement of the Kondo screening cloud in a region, called a Kondo box, with a length smaller than the original cloud extension length strongly deforms the screening cloud and provides a way of controlling the entanglement. Here we realize such a Kondo box and develop an approach to controlling and monitoring the entanglement. It is based on a spin localized in a semiconductor quantum dot, which is screened by conduction electrons along a quasi-one-dimensional channel. The box is formed between the dot and a quantum point contact placed on a channel. As the quantum point contact is tuned to make the confinement stronger, electron conductance through the dot as a function of temperature starts to deviate from the known universal function of the single energy scale, the Kondo temperature. Nevertheless, the entanglement is monitored by the measured conductance according to our theoretical development. The dependence of the monitored entanglement on the confinement strength and temperature implies that the Kondo screening is controlled by tuning the quantum point contact. Namely, the Kondo cloud is deformed by the Kondo box in the region across the original cloud length. Our findings offer a way of manipulating and detecting spatially extended quantum many-body entanglement in solids by electrical means.
- Abstract（参考訳）: 金属や半導体では、不純物スピンは量子的絡み合い、金堂遮蔽雲と呼ばれる低温で周囲の伝導電子によって遮蔽される。
近藤箱と呼ばれる地域における近藤遮蔽雲の量子閉じ込めは、本来の雲延長長よりも小さい長さで、遮蔽雲を強固に変形させ、絡みを抑える手段を提供する。
ここでは、このような近藤箱を実現し、絡みを制御・監視するためのアプローチを開発する。
これは半導体量子ドットに局在したスピンに基づいており、準1次元のチャネルに沿った伝導電子によって遮蔽される。
ボックスは、ドットとチャネル上に配置された量子点接触との間に形成される。
量子点接触が閉じ込めを強くするために調整されると、温度の関数としてのドットを通しての電子伝導は、単一のエネルギースケールであるコンド温度の既知の普遍関数から逸脱し始める。
それでも, エンタングルメントは, 理論的な展開に応じて測定されたコンダクタンスによって監視される。
観測された絡み合いが閉じ込め強度と温度に依存することは、コンドスクリーニングが量子点接触を調整することによって制御されることを意味する。
すなわち、近藤雲は、原雲の長さを越えて地域内の近藤箱によって変形する。
電気的手法により固体中の空間的に拡張された量子多体絡みを操作・検出する方法を提供する。
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