論文の概要: Mapping g-factors and complex intervalley coupling in Si/SiGe by conveyor-mode shuttling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.01844v1
- Date: Mon, 02 Mar 2026 13:23:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.887972
- Title: Mapping g-factors and complex intervalley coupling in Si/SiGe by conveyor-mode shuttling
- Title（参考訳）: コンベアモードシャットリングによるSi/SiGeのg因子と複素間隔結合のマッピング
- Authors: Mats Volmer, Tom Struck, Arnau Sala, Jhih-Sian Tu, Stefan Trellenkamp, Davide Degli Esposti, Giordano Scappucci, Łukasz Cywiński, Hendrik Bluhm, Lars R. Schreiber,
- Abstract要約: 平面Si/SiGe量子井戸に形成される量子ドットの電子g-因子の小さな変動の2次元マッピングを示す。
これらのマップは、キュービット操作、読み出し、シャットリングの間、スピン・ヴァレーのダイナミクスに関する前例のない洞察を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As silicon spin qubit chips are increasing in qubit number and area, methods for the screening of qubit related material parameters become vital. Here we demonstrate the two-dimensional mapping of small variations of the electron g-factor of quantum dots formed in planar Si/SiGe quantum wells with precision better than $10^{-3}$ and with nanometer lateral resolution. We scan the electron g-factor across a 40 nm $\times$ 400 nm area and observe two g-factors per QD site which obey a striking symmetry and bimodal distribution across the area. These two g-factors relate to valley states of the electron in the quantum dot in agreement with a recent theoretical model. Using conveyor-belt shuttling of entangled electron spin pairs, complementary to the mapping of the local valley-splitting, we map the g-factor. We compare g-factor and valley splitting maps measured on the same device, and extract the complex intervalley coupling parameter along the shuttle trajectories applying a theoretical model of g-factor dependence on intervalley coupling. These maps will allow unprecedented insights into the spin-valley dynamics during qubit manipulation, readout and shuttling and serve as a benchmark for the engineering of Si/SiGe heterostructures for large-scale quantum chips.
- Abstract（参考訳）: シリコンスピン量子ビットチップは、量子ビット数と面積が増加するにつれて、量子ビット関連物質パラメータのスクリーニング方法が重要となる。
ここでは、平面Si/SiGe量子井戸に形成される量子ドットの電子g-因子の小さな変動の2次元マッピングを、精度が10^{-3}$およびナノメートル横分解能で示す。
電子g因子を40nm$\times$400 nm領域にわたって走査し、QD部位当たりの2つのg因子を観察する。
これら2つのg因子は、最近の理論モデルと一致する量子ドット内の電子の谷状態と関連している。
エンタングル電子スピン対のコンベアベルトシャットリングを用いて、局所的な谷分割のマッピングを補完し、g因子をマッピングする。
我々は、同じデバイス上で測定されたg因子と谷分割マップを比較し、g因子依存性の理論モデルを適用して、シャトル軌道に沿った複雑なインターバルリー結合パラメータを抽出する。
これらのマップは、量子ビット操作、読み出し、シャットリングの間におけるスピン-ヴァレーダイナミクスに関する前例のない洞察を可能にし、大規模な量子チップのためのSi/SiGeヘテロ構造工学のベンチマークとなる。
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