論文の概要: Microwave spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20185v1
• Date: Tue, 25 Nov 2025 11:08:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.417051
• Title: Microwave spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots
• Title（参考訳）: 二層グラフェン量子ドットにおける数キャリア状態のマイクロ波分光
• Authors: Max J. Ruckriegel, Christoph Adam, Rebecca Bolt, Chuyao Tong, David Kealhofer, Artem O. Denisov, Mohsen Bahrami Panah, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Thomas Ihn, Klaus Ensslin,
• Abstract要約: 二層グラフェン量子ドットにおける数キャリア状態の分光について報告する。 その結果、二層グラフェン量子ドットにおける少数キャリアスピンとバレー状態の理解を深める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0861925873634026
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bilayer graphene is a maturing material platform for gate-defined quantum dots that hosts long-lived spin and valley states. Implementing solid-state qubits in bilayer graphene requires a fundamental understanding of such confined electronic systems. In particular, states of two and three carriers, for which the exchange interaction between particles plays a crucial role, are a cornerstone for qubit readout and manipulation. Here we report on the spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots, using circuit quantum electrodynamics (cQED) techniques that offer substantially improved energy resolution compared to standard transport techniques. Measurements using a superconducting high-impedance resonator capacitively coupled to the double quantum dot reveal dispersive features of two and three electron states, enabling the detection of Pauli spin and valley blockade and the characterization of the spin-orbit gap at zero magnetic field. The results deepen our understanding of few-carrier spin and valley states in bilayer graphene quantum dots and demonstrate that cQED techniques are a powerful state-selective probe for semiconductor nanostructures.
• Abstract（参考訳）: 二層グラフェン(英: bilayer graphene)は、長寿命のスピンとバレー状態を持つゲート定義量子ドットのための成熟した材料プラットフォームである。 二層グラフェンで固体量子ビットを実装するには、そのような制限された電子系の基本的な理解が必要である。 特に、粒子間の相互作用が重要な役割を果たす2つと3つのキャリアの状態は、量子ビットの読み出しと操作の基盤となる。 本稿では、二層グラフェン量子ドットにおける少数キャリア状態の分光について、標準的な輸送技術と比較してエネルギー分解能を著しく向上させる回路量子電磁力学(cQED)技術を用いて報告する。 超伝導高インピーダンス共振器を二重量子ドットに容量的に結合した測定により、2つの電子状態と3つの電子状態の分散特性が明らかとなり、ポーリスピンとバレー遮断の検出とゼロ磁場でのスピン軌道ギャップのキャラクタリゼーションが可能となった。 その結果、二層グラフェン量子ドットにおける少数キャリアスピンとバレー状態の理解を深め、cQED技術が半導体ナノ構造のための強力な状態選択プローブであることを実証した。

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