論文の概要: The origins of noise in the Zeeman splitting of spin qubits in natural-silicon devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13707v1
- Date: Sun, 25 Aug 2024 02:34:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-27 18:19:53.039568
- Title: The origins of noise in the Zeeman splitting of spin qubits in natural-silicon devices
- Title（参考訳）: 天然シリコンデバイスにおけるスピン量子ビットのゼーマン分割におけるノイズの起源
- Authors: Juan S. Rojas-Arias, Yohei Kojima, Kenta Takeda, Peter Stano, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Akito Noiri, Takashi Kobayashi, Daniel Loss, Seigo Tarucha,
- Abstract要約: 等方性天然シリコンからなる量子ドットで定義されるスピン量子ビットの雑音誘起エネルギーゆらぎの測定と解析を行う。
低周波雑音スペクトルは3つの異なるデバイスで類似していることがわかった。
電荷ノイズの効果は小さいが無視できないため、ノイズの相互相関に依存する。
- 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: We measure and analyze noise-induced energy-fluctuations of spin qubits defined in quantum dots made of isotopically natural silicon. Combining Ramsey, time-correlation of single-shot measurements, and CPMG experiments, we cover the qubit noise power spectrum over a frequency range of nine orders of magnitude without any gaps. We find that the low-frequency noise spectrum is similar across three different devices suggesting that it is dominated by the hyperfine coupling to nuclei. The effects of charge noise are smaller, but not negligible, and are device dependent as confirmed from the noise cross-correlations. We also observe differences to spectra reported in GaAs {[Phys. Rev. Lett. 118, 177702 (2017), Phys. Rev. Lett. 101, 236803 (2008)]}, which we attribute to the presence of the valley degree of freedom in silicon. Finally, we observe $T_2^*$ to increase upon increasing the external magnetic field, which we speculate is due to the increasing field-gradient of the micromagnet suppressing nuclear spin diffusion.
- Abstract（参考訳）: 等方性天然シリコンからなる量子ドットで定義されるスピン量子ビットの雑音誘起エネルギーゆらぎの測定と解析を行う。
Ramsey, 単発測定の時間相関, CPMG実験を組み合わせることで, ノイズパワースペクトルを9桁の周波数範囲でカバーする。
低周波雑音スペクトルは3つの異なるデバイスで類似しており、これは核への超微細結合に支配されていることを示唆している。
電荷ノイズの影響は小さいが無視できないため、ノイズクロス相関から確認されたデバイスに依存している。
また、GaAs {[Phys. Lett. 118, 177702 (2017), Phys. Lett. 101, 236803 (2008)] で報告されたスペクトルの差も観察する。
最後に,外部磁場の増加に伴うT_2^*$の上昇を観測し,これは核スピン拡散を抑制するマイクロマグネットの磁場勾配の増大によるものと考えられる。
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