論文の概要: Pauli spin blockade at room temperature in double-quantum-dot tunneling transport through individual deep dopants in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.10881v2
• Date: Fri, 17 Jan 2025 04:43:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-20 13:57:17.143987
• Title: Pauli spin blockade at room temperature in double-quantum-dot tunneling transport through individual deep dopants in silicon
• Title（参考訳）: 2量子ドットトンネル輸送におけるシリコン中の個々の深部ドーパタンの室温におけるパウリスピン遮断
• Authors: Yoshisuke Ban, Kimihiko Kato, Shota Iizuka, Hiroshi Oka, Shigenori Murakami, Koji Ishibashi, Satoshi Moriyama, Takahiro Mori, Keiji Ono,
• Abstract要約: パウリスピン遮断(英: Pauli spin blockade、PSB)は、スピン依存の電荷輸送プロセスである。 PSBは半導体量子ビットを読み取るためにナノ構造中の単一スピンの基本的な研究に用いられている。 このユニークなシステムの開発は、シリコン技術に基づく室温量子技術につながる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.739717884872166
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• Abstract: Pauli spin blockade (PSB) is a spin-dependent charge transport process that typically appears in double quantum dot (QD) devices and is employed in fundamental research on single spins in nanostructures to read out semiconductor qubits. The operating temperature of PSB is limited by that of the QDs and remains below 10 K, limiting wide application development. Herein, we confirm that a single deep dopant in the channel of a silicon field effect transistor functions as a room-temperature QD; consequently, transport through two different deep dopants exhibits PSB up to room temperature. The characteristic magnetoconductance provides a means to identify PSB and enables the PSB device to function as a magnetic sensor with a sensitivity below geomagnetic field. Lifting in PSB caused by magnetic resonance (50 K) and Rabi oscillations (10 K) are also observed. Further development of this unique system may lead to room-temperature quantum technologies based on silicon technology.
• Abstract（参考訳）: パウリスピン遮断(英: Pauli spin blockade、PSB)は、通常は二重量子ドット(英語版)(QD)デバイスに現れるスピン依存の電荷輸送プロセスであり、半導体量子ビットを読み出すためにナノ構造における単一スピンの基礎研究に用いられている。 PSBの動作温度はQDによって制限され、10K以下であり、幅広いアプリケーション開発を制限する。 ここでは, シリコン電界効果トランジスタのチャネル内の1つの深いドーパントが室温QDとして機能していることを確認する。 特性磁気コンダクタンスは、PSBを識別する手段を提供し、PSBデバイスを地磁気下方感度の磁気センサとして機能させることができる。 また、磁気共鳴(50K)とラビ振動(10K)によるPSBのリフティングも観察された。 このユニークなシステムのさらなる発展は、シリコン技術に基づく室温量子技術につながる可能性がある。

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