論文の概要: Electron charge coherence on a solid neon surface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20476v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 02:23:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:57.771112
• Title: Electron charge coherence on a solid neon surface
• Title（参考訳）: 固体ネオン表面上の電子電荷コヒーレンス
• Authors: Xinhao Li, Shan Zou, Qianfan Chen, Dafei Jin,
• Abstract要約: 最近の実験では、固体ネオン表面上の単一電子電荷量子ビットの0.1msコヒーレンス時間を示す。 固体ネオン上の電子電荷(横運動)状態の脱コヒーレンス機構に関する理論的研究を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9074663948713616
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent experiments show ~0.1 ms coherence time for a single electron charge qubit on a solid neon surface. This remarkably long coherence time is believed to result from the intrinsic purity of solid neon as a qubit host. In this paper, we present theoretical studies on the decoherence mechanisms of an electron's charge (lateral motional) states on solid neon. At the typical experimental temperature of ~10 mK, the two main decoherence mechanisms are the phonon-induced displacement of the neon surface and the phonon-induced modulation of the neon permittivity (dielectric constant). With a qubit frequency increasing from 1 GHz to 10 GHz, the charge coherence time decreases from about 366 s to 7 ms, and from about 27 s to 0.3 ms, respectively, limited by the two mechanisms above. The calculated coherence times are at least one order longer than the observed ones at ~6.4 GHz qubit frequency, suggesting plenty of room for experimental improvement.
• Abstract（参考訳）: 最近の実験では、固体ネオン表面上の1つの電子電荷量子ビットのコヒーレンス時間が0.1msである。 この非常に長いコヒーレンス時間は、クビットホストとしての固体ネオンの本質的な純度から生じると考えられている。 本稿では,固体ネオン上の電子電荷(横運動)状態の脱コヒーレンス機構に関する理論的研究を行う。 典型的な10mKの温度では、2つの主要な脱コヒーレンス機構は、フォノンによるネオン表面の変位と、フォノン誘起によるネオンの誘電率の変調(誘電率)である。 量子ビット周波数が1GHzから10GHzに増加すると、電荷コヒーレンス時間はおよそ366sから7msに減少し、それぞれ27sから0.3msに減少し、上記の2つのメカニズムによって制限される。 計算されたコヒーレンス時間は、観測されたものよりも約6.4GHzの周波数で少なくとも1桁長く、実験的な改善の余地が十分にあることを示唆している。

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