論文の概要: Singlet-triplet oscillations in multivalley Si double quantum dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.24689v1
- Date: Mon, 27 Apr 2026 16:49:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 17:12:08.182568
- Title: Singlet-triplet oscillations in multivalley Si double quantum dots
- Title（参考訳）: マルチバレーSi二重量子ドットにおける一重項振動
- Authors: Łukasz Cywiński, Mats Volmer, Tom Struck, Giordano Scappucci, Lars R. Schreiber,
- Abstract要約: 電荷分離と一重項混合の過程に関する理論的記述を示す。
電子スピンゼーマン分裂が1つの点の谷分裂に近い磁場に焦点を当てる。
これらのスピン・ヴァレー共鳴付近のシングルト・トリップレットのダイナミクスを詳細に記述し、計算結果と2つの異なるSi/SiGeヘテロ構造における二重量子ドットの測定結果を比較する。
- 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: Charge separation from the $(4,0)$ to the $(3,1)$ state in a Si/SiGe double quantum dot is commonly used for initialization of spin qubits and Pauli-spin-blockade readout. It was used in recent experiments involving creation of the $(3,1)$ singlet, and subsequent shuttling of one of the electrons. We present a theoretical description of the process of charge separation and singlet-triplet mixing, arriving at expressions for the singlet return probability that take into account experimentally observed finite probabilities of the creation of singlets with various patterns of valley occupations. In our analysis we focus on magnetic fields for which the electron spin Zeeman splitting is close to the valley splitting in one of the dots, when the spin-valley coupling causes a strong renormalization of the frequency of oscillations of singlet return probability. The latter effect has been recently used to perform valley splitting mapping by shuttling of one quantum dot to various locations with respect to the other. We give a detailed description of singlet-triplet dynamics near these spin-valley resonances and compare the results of calculations with measurements on double quantum dots in two distinct Si/SiGe heterostructures. Comparison of theory with experiments in which the presence of a few valley occupation patterns is visible, gives insight into the valley dependence of $g$-factors in these structures, providing support for a recently proposed theoretical model of this dependence. We also discuss how dephasing of singlet return probability oscillations near the spin-valley resonances is affected by valley splitting fluctuations caused by electric field noise.
- Abstract（参考訳）: Si/SiGe二重量子ドットにおける$(4,0)$から$(3,1)$状態への電荷分離は、スピン量子ビットとパウリ・スピン・ブロッデ・リードアウトの初期化に一般的に用いられる。
これは、最近の実験で、$(3,1)$一重項の生成と、その後の電子の1つのシャットリングに使われた。
本研究では, 谷業パターンの異なる一重項の生成の有限確率を考慮に入れた一重項回帰確率の式に到達し, 電荷分離と一重項混合の過程を理論的に記述する。
本分析では,電子スピンゼーマン分裂が1つの点の谷分割に近い磁場に焦点を合わせ,スピン-ヴァレー結合が一重項帰還確率の振動の周波数の強い再正規化を引き起こした。
後者の効果は、最近、ある量子ドットを他の点に対して様々な場所にシャットルすることで、谷分割マッピングを行うために使われている。
これらのスピン・ヴァレー共鳴の近傍でのシングルト・トリップレットのダイナミクスを詳細に記述し、計算結果と2つの異なるSi/SiGeヘテロ構造における二重量子ドットの測定結果を比較する。
いくつかの谷の占有パターンが見られる実験と理論の比較は、これらの構造における$g$-factorsの谷依存性についての洞察を与え、最近提案された理論モデルを支持する。
また、スピンバレー共鳴近傍での単項帰還確率振動の減弱が、電場ノイズによる谷分割変動の影響について論じる。
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