論文の概要: Electrons in quantum dots on helium: from charge qubits to synthetic color centers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.04159v1
- Date: Sat, 05 Jul 2025 20:50:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-08 15:46:35.044975
- Title: Electrons in quantum dots on helium: from charge qubits to synthetic color centers
- Title(参考訳): ヘリウム上の量子ドット中の電子:電荷量子ビットから合成色中心へ
- Authors: M. I. Dykman, J. Pollanen,
- Abstract要約: ヘリウム(リプルトン)上の毛細血管波の量子場とのカップリングが電子力学にどのように影響するかを研究する。
我々は,結合強度の幅広い範囲において,関連する合成色中心の分光分析を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electrons trapped above the surface of helium provide a means to study many-body physics free from the randomness that comes from defects in other condensed-matter systems. Localizing an electron in an electrostatic quantum dot makes its energy spectrum discrete, with controlled level spacing. The lowest two states can act as charge qubit states. In this paper, we study how the coupling to the quantum field of capillary waves on helium -- ripplons -- affects electron dynamics. As we show, the coupling can be strong. This bounds the parameter range where electron-based charge qubits can be implemented. The constraint is different from the conventional relaxation time constraint. The electron-ripplon system in a dot is similar to a color center formed by an electron defect coupled to phonons in a solid. In contrast to solids, the coupling in the electron on helium system can be varied from strong to weak. This enables a qualitatively new approach to studying color center physics. We analyze the spectroscopy of the pertinent synthetic color centers in a broad range of the coupling strength
- Abstract(参考訳): ヘリウムの表面上に閉じ込められた電子は、他の凝縮物質系の欠陥から生じるランダム性から、多体物理学を研究する手段を提供する。
静電量子ドットにおける電子の局在は、そのエネルギースペクトルを制御レベル間隔で離散化する。
最低2つの状態は電荷量子状態として振る舞うことができる。
本稿では,ヘリウム上のキャピラリー波の量子場への結合が,電子動力学にどのように影響するかを考察する。
ご覧の通り、結合性は強くなります。
これは電子ベースの電荷量子ビットを実装できるパラメータ範囲の境界である。
制約は従来の緩和時間制約とは異なる。
ドット内の電子-リップロン系は、固体中のフォノンと結合した電子欠陥によって形成される色中心と似ている。
固体とは対照的に、ヘリウム系の電子のカップリングは強いものから弱いものへと変化する。
これにより、カラーセンター物理学の研究に対する質的に新しいアプローチが可能になる。
我々は結合強度の広い範囲における関連する合成色中心の分光分析を行う
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