論文の概要: Limitations of the $g$-tensor formalism of semiconductor spin qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05749v1
- Date: Tue, 08 Apr 2025 07:25:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-09 13:28:41.251028
- Title: Limitations of the $g$-tensor formalism of semiconductor spin qubits
- Title（参考訳）: 半導体スピン量子ビットの$g$テンソル形式性の極限
- Authors: Zoltán György, András Pályi, Gábor Széchenyi,
- Abstract要約: 本研究は, (i) 単色駆動について, (i) 単色駆動と (ii) 単色駆動と (iii) 二色駆動について述べる。
我々は、$g$-tensorとそのデリバティブを超えて、ダイナミックスをキャプチャするためにはさらに3つのパラメータが必要であることを発見した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The $g$-tensor formalism is a powerful method for describing the electrical driving of semiconductor spin qubits. However, up to now, this technique has only been applied to the simplest qubit dynamics, resonant monochromatic driving by a single gate. Here we study the description of (i) monochromatic driving using two driving gates and bichromatic driving via (ii) one or (iii) two gates. Assuming a general Hamiltonian with qubit states well separated from excited orbital states, we find that when (i) two driving gates are used for monochromatic driving or (ii) a single one for bichromatic, the $g$-tensor formalism successfully captures the leading-order dynamics. We express the Rabi frequency and the Bloch-Siegert shift using the $g$-tensor and its first and second derivatives with respect to the gate voltage. However, when (iii) bichromatic driving is realized using two distinct driving gates, we see a breakdown of $g$-tensor formalism: the Rabi frequency cannot be expressed using the $g$-tensor and its derivatives. We find that beyond the $g$-tensor and its derivatives, three additional parameters are needed to capture the dynamics. We demonstrate our general results by assuming an electron (hole) confined in a circular quantum dot, subjected to Rashba spin-orbit interaction.
- Abstract（参考訳）: g$テンソル形式は半導体スピン量子ビットの電気駆動を記述する強力な方法である。
しかし、これまでのところ、この手法は最も単純な量子ビット力学、単一ゲートによる共鳴単色駆動にのみ適用されている。
ここでは記述について考察する。
一 二つの駆動ゲート及び二色駆動による単色駆動
(二)一、又は、
(三門)二門。
クビット状態の一般ハミルトニアンが励起軌道状態からかなり離れていると仮定すると、そのことが分かる。
一 単色運転用又は二本の駆動ゲート
(ii)二色性のための単一のもの、$g$テンソル形式は、先行階動力学をうまく捉えている。
ゲート電圧に対するRabi周波数とBloch-Siegertシフトを$g$-tensorとその第1および第2微分を用いて表現する。
しかし、いつ頃
3) バイクロマチック駆動は2つの異なる駆動ゲートを用いて実現され、$g$テンソル形式(英語版)の分解が見られる: Rabi の周波数は$g$テンソルとその微分を用いて表現できない。
我々は、$g$-tensorとそのデリバティブを超えて、ダイナミックスをキャプチャするためにはさらに3つのパラメータが必要であることを発見した。
我々は、Rashbaスピン軌道相互作用を受ける円量子ドットに閉じ込められた電子(ホール)を仮定することで、我々の一般的な結果を実証する。
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