論文の概要: Theory of Valley Splitting in Si/SiGe Spin-Qubits: Interplay of Strain, Resonances and Random Alloy Disorder

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20618v1
• Date: Sun, 29 Dec 2024 23:43:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-31 16:04:02.840232
• Title: Theory of Valley Splitting in Si/SiGe Spin-Qubits: Interplay of Strain, Resonances and Random Alloy Disorder
• Title（参考訳）: Si/SiGeスピンクビットにおける谷分割の理論:ひずみ・共鳴・ランダム合金障害の相互作用
• Authors: Abel Thayil, Lasse Ermoneit, Markus Kantner,
• Abstract要約: 歪んだSi/SiGe量子井戸における重要な課題は、伝導帯の最小値に2つのほとんど退化した谷の状態が存在することである。 経験的擬ポテンシャル法による包括的包絡関数理論を開発し, 合金障害, ひずみ, 非自明共鳴の影響を取り入れた。 このフレームワークは、谷分割におけるこれらの効果の相互作用を定量化するための効率的なツールを提供し、複雑なエピタキシャルプロファイルの最適化を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Electron spin-qubits in silicon-germanium (SiGe) heterostructures are a major candidate for the realization of scalable quantum computers. A critical challenge in strained Si/SiGe quantum wells (QWs) is the existence of two nearly degenerate valley states at the conduction band minimum that can lead to leakage of quantum information. To address this issue, various strategies have been explored to enhance the valley splitting (i.e., the energy gap between the two low-energy conduction band minima), such as sharp interfaces, oscillating germanium concentrations in the QW and shear strain engineering. In this work, we develop a comprehensive envelope-function theory augmented by the empirical pseudopotential method to incorporate the effects of alloy disorder, strain, and non-trivial resonances arising from interaction between valley states across different Brillouin zones. We apply our model to analyze common epitaxial profiles studied in the literature and compare our results with previous work. This framework provides an efficient tool for quantifying the interplay of these effects on the valley splitting, enabling complex epitaxial profile optimization in future work.
• Abstract（参考訳）: シリコンゲルマニウム(SiGe)ヘテロ構造中の電子スピン量子ビットは、スケーラブルな量子コンピュータの実現の主要な候補である。 歪んだSi/SiGe量子井戸(QWs)における重要な課題は、2つのほぼ退化した谷の状態が伝導帯の最小値に存在し、量子情報の漏洩につながることである。 この問題に対処するために、鋭い界面、QW中のゲルマニウム濃度の振動、およびせん断ひずみ工学などの谷分割(低エネルギー導電バンドの2つのミニマ間のエネルギーギャップ)を強化するための様々な戦略が検討されている。 本研究では,ブリュアン帯の谷間相互作用から生じる合金障害,ひずみ,非自明共鳴の影響を,経験的擬ポテンシャル法により拡張した包括的包絡関数理論を開発した。 本モデルを用いて,本論文で研究されている一般的なエピタキシャルプロファイルを解析し,その結果と過去の研究との比較を行った。 このフレームワークは、谷分割におけるこれらの効果の相互作用を定量化するための効率的なツールを提供し、将来の作業において複雑なエピタキシャルプロファイルの最適化を可能にする。

関連論文リスト

• Neural-network quantum states for ultra-cold Fermi gases [49.725105678823915]
  この研究は、メッセージパッシングアーキテクチャに基づいたバックフロー変換を含む、新しいPfaffian-Jastrowニューラルネットワーク量子状態を導入する。 逆スピン対分布関数による強いペアリング相関の出現を観察する。 この結果から, ニューラルネットワーク量子状態は, 超低温フェルミガスの研究に有望な戦略をもたらすことが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-15T17:46:09Z)
• Squeezing oscillations in a multimode bosonic Josephson junction [0.4335300149154109]
  一次元多モードボソニックジョセフソン接合における量子相関の強化方法を示す。 我々の研究は、多体システムの相互作用の自由度における工学的相関と絡み合いの新しい方法を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-05T23:29:05Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• SiGe quantum wells with oscillating Ge concentrations for quantum dot qubits [0.626174194002479]
  Si/SiGe量子井戸における量子ドットスピン量子ビットの大規模な配列は、伝導帯のミニマに関連するバレー状態の大きいまたは調節可能なエネルギー分割を必要とする。 ここでは、量子井戸内のGe濃度の振動が鍵となる新しいヘテロ構造「ウィグルウェル」を提案し、実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-17T20:56:07Z)
• Large-$N$ Chern insulators: lattice field theory and quantum simulation approaches to correlation effects in the quantum anomalous Hall effect [0.0]
  量子異常ホール(QAH)相の運命を理解するための多分野的アプローチについて詳述する。 本研究では, プロジェクションされた絡み合ったペアに基づくテンソルネットワークアルゴリズムを用いて, 強結合限界の理解を深めることができることを示す。 また、光格子中の超低温原子と合成スピン軌道結合を用いて量子シミュレータを構築するための詳細なスキームも提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T13:22:14Z)
• Detuning Axis Pulsed Spectroscopy of Valley-Orbital States in Si/SiGe Quantum Dots [1.5593385806424123]
  標準ベースバンドパルス法によるSi/SiGe二重量子ドットの励起状態の探索法について述べる。 この方法を用いて、複数のウェハ、量子ドット、軌道状態にまたがる数十の谷励起状態エネルギーを測定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-09T21:37:53Z)
• Spin shuttling in a silicon double quantum dot [0.0]
  2つの量子ドット間のスピンシャットリングの最小バージョンについて検討する。 不均一磁場におけるスピン軌道相互作用とゼーマン効果はスピンシャットリングにおいて重要な役割を果たす。 スピン不忠実度は1-F_slesssim 0.002$で、比較的高速なレベル速度は$alpha = 600, mu$eV/nsである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-07T16:33:06Z)
• Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic electron-spin qubits [62.997667081978825]
  表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。 動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-15T19:00:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。