論文の概要: Localized orbitals and tunnel couplings from general confinement potentials in gate-defined quantum-dot arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.29766v1
- Date: Sun, 30 Aug 2026 12:52:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.060108
- Title: Localized orbitals and tunnel couplings from general confinement potentials in gate-defined quantum-dot arrays
- Title（参考訳）: ゲート定義量子ドットアレイにおける一般閉じ込めポテンシャルからの局在軌道とトンネル結合
- Abstract要約: 一般の1粒子実効軌道ハミルトニアンの固有基底を、個々の量子ドットに関連する局所化軌道波動関数の$s$-, $p$-, $d$-, $ldots$-shellsに回転させる数値的な局在化手順を提案する。
本手法を2次元三角形Si-MOS三量子ドットアレイ上で,トンネル結合の電圧依存性と障害発生時の分布を求めることにより実証する。
- 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: Efficient simulation of dense gate-defined multi-quantum-dot arrays requires accurate and scalable modeling methods, compatible with asymmetries and imperfections of realistic voltage-controlled confinement potentials. We present a numerical localization procedure that rotates the eigenbasis of a general one-particle effective orbital Hamiltonian into $s$-, $p$-, $d$-, $\ldots$-shells of localized orbital wavefunctions associated with individual quantum dots. The pairwise tunnel couplings between such states are computed directly as matrix elements of the Hamiltonian. We demonstrate this procedure on a 2D triangular Si-MOS triple-quantum-dot array by obtaining the voltage dependencies of the tunnel couplings and their distributions in the presence of disorder. We discuss the implications of this evaluation method on the many-body calculations, and relate it to the experimental tunnel coupling measurements.
- Abstract（参考訳）: 密閉ゲート定義多量子ドットアレイの効率的なシミュレーションには、非対称性と現実的な電圧制御された閉じ込めポテンシャルの不完全性に適合した高精度でスケーラブルなモデリング手法が必要である。
一般の1粒子実効軌道ハミルトニアンの固有基底を、個々の量子ドットに関連する局所化軌道波動関数の$s$-, $p$-, $d$-, $\ldots$-shellsに回転させる数値的な局在化手順を提案する。
このような状態間の対のトンネル結合は、ハミルトニアンの行列要素として直接計算される。
本手法を2次元三角形Si-MOS三量子ドットアレイ上で,トンネル結合の電圧依存性と障害発生時の分布を求めることにより実証する。
本評価手法が多体計算に与える影響を考察し, 実験トンネル結合測定との関係について考察する。
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