論文の概要: Radio-frequency electron cascade in semiconductor quantum dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05206v1
- Date: Sun, 04 Oct 2026 13:23:14 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-06 21:00:07.584586
- Title: Radio-frequency electron cascade in semiconductor quantum dots
- Title（参考訳）: 半導体量子ドットにおける高周波電子カスケード
- Abstract要約: 量子ドットアレイでは、そのようなプロセスは複数のトンネル接合を横断する同時電荷運動を発生させることができる。
高周波(rf)による相関コツネリングとその分散量子ドット読み出しへの応用について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.775309564474878
- License:
- Abstract: Electron cotunneling in semiconductor quantum dots is a higher-order tunneling mechanism that connects initial and final charge states through energetically inaccessible virtual intermediate configurations. In quantum-dot arrays, such processes can produce simultaneous charge motion across multiple tunnel junctions and enable transitions that would otherwise be suppressed by Coulomb blockade. Here, building on an earlier proof-of-principle demonstration, we investigate radio-frequency (rf)-driven correlated cotunneling and its application to dispersive quantum-dot readout. Using both theoretical modeling and experimental measurements in two different foundry-fabricated silicon devices, we show that an external rf drive can induce correlated cyclic single-electron transitions, resulting in enhanced charge-polarization of the system. We develop a general theoretical framework for rf electron-cascade readout, which exploits cotunneling events in quantum-dot systems with three or more dots to produce a relative signal enhancement, and extend its experimental demonstration to a gate-sensed device architecture. Our results establish the operating principles of rf electron-cascade readout and provide a route to increased dispersive readout fidelity in semiconductor quantum computing architectures.
- Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットにおける電子コツネリング(Electron Cotunneling)は、エネルギー的に到達不能な仮想中間体構成を通じて初期および最終電荷状態を接続する高次トンネル機構である。
量子ドットアレイでは、これらのプロセスは複数のトンネル接合を横断する同時電荷運動を発生させ、クーロン遮断によって抑制される遷移を可能にする。
ここでは、初期の実証実験に基づいて、無線周波数(rf)による相関コツネリングとその分散量子ドット読み出しへの応用について検討する。
2つの異なるファブリファブリケートシリコンデバイスにおける理論的モデリングと実験的測定の両方を用いて、外部のrfドライブが相関した環状単電子遷移を誘導し、それによって系の電荷分極が増強されることを示した。
我々は,3点以上のドットを持つ量子ドット系におけるコチューネリング現象を利用して,相対的な信号強調を発生させるrf電子カスケードリードアウトの一般的な理論的枠組みを開発し,その実験結果をゲートセンシングデバイスアーキテクチャに拡張する。
本研究は、rf電子カスケードリードアウトの動作原理を確立し、半導体量子コンピューティングアーキテクチャにおける拡散可読性向上への道筋を提供する。
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