Resonant current from singlet-triplet state mixing in coupled quantum dots
本文采用 Floquet-Markov 量子输运模型，计算自旋轨道耦合双量子点在不同驱动幅度与交流频率下的共振电流，揭示其丰富干涉图样及对单重态-三重态混合的探测意义。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Formation of pure two-electron triplet states in weakly coupled quantum dots attached to ferromagnetic leads
弱耦合量子点在泡利自旋封锁制度被认为是相对于自旋相关的运输。通过连接一个半金属和一个非磁性的铅，泡利自旋封锁，如果形成一个纯三重态的自旋矩$S_z=1$或-1。此外，额外的自旋封锁制度出现，因为完全占领的国家与相反的自旋的半金属铅。
2006-10-06 cond-mat.mes-hall
Determining the electronic triplet-singlet transition probability in double quantum dots: Analogy with the double slit experiment
我们采用初等测量方法计算了双量子点中由超精细相互作用引起的电子三重态-单重态跃迁。我们展示了超精细相互作用和核反作用过程（触发器）的局部特征是如何消除三重态-单重态跃迁几率的相消干涉的。正是这种抵消作用将超精细相互作用与混合三重态和单重态本征态的各向异性磁场区分开来。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade with site-dependent g-tensors and spin-polarized leads
双量子点中的泡利自旋阻塞（PSB）已经发展成为精确测量纳米尺度系统参数的主要技术。在这项工作中，我们表明，系统与网站相关的g-张量和自旋极化的铅允许一个完整的表征的g-张量的点由磁输运实验单独。此外，我们表明，特殊的极化配置可以增强往往难以捉摸的磁输运信号，使所提出的技术对系统中的噪声鲁棒性，并诱导巨磁阻效应。最后，我们将自旋-轨道相互作用（SOI）的影响，并表明，在这种情况下，泄漏电流包含的信息自旋极化的程度在铅。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall
Distinguishing coherent from incoherent charge transport in linear triple quantum dots
量子输运中的一个基本问题是量子相干性如何影响通过纳米结构的电荷转移。我们通过比较Lindblad密度矩阵描述与Pauli速率方程方法来解决线性三重量子点的这个问题，并分别分析相干和顺序电荷隧穿的相应零频率计数统计。还研究了由于失相引起的密度矩阵的衰减相干性的影响。我们的研究结果表明，散粒噪声和偏度，特别是在大耦合到排水水库的限制，所示的相干性的敏感性，可以用来明确地证明在三重量子点的电荷传输参与的相干过程。我们的分析结果是通过使用特征多项式的方法完全计数统计量。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Triplet-Singlet Spin Relaxation in Quantum Dots with Spin-Orbit Coupling
我们估计了弱受限量子点中声子辐射辅助下自旋轨道耦合引起的三重态-单重态弛豫速率。我们对两个和四个电子的结果表明，在最近的实验中观察到的不同的三重态-单重态弛豫趋势下磁场可以理解在一个统一的理论描述，作为自旋轨道耦合和声子发射效率之间的竞争的结果。此外，我们表明，这两种效果的限制和外部磁场，这可能会给访问非常长寿的三重态以及选择性人口的三重态塞曼子能级的强度有很大的影响。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall
Dephasing Time of Two-Dimensional Holes in GaAs Open Quantum Dots
我们报告的磁输运测量的二维孔在开放的量子点，图案作为一个单一的点或点的阵列，在GaAs量子阱。对于低于500 mK的温度$T$，我们观察到的相干传输，即电导波动和弱反本地化的签名。从这些效应中，使用随机矩阵理论提取空穴退相时间$τ_ϕ$。虽然$τ_ϕ$显示出$T$依赖性，其位于$T^{-1}$和$T^{-2}$之间，类似于针对电子所报道的，但发现其值大约小一个数量级。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall
Kondo-Dicke resonances in electronic transport through triple quantum dots
从理论上研究了三重量子点体系中的电子输运，其中只有一个量子点直接与外部引线耦合。该模型包括库仑相关的中心点，而这种相关性在两侧耦合点被省略。利用无限U平均场从玻色子方法得到了近藤区的基本输运特性。当调节侧面耦合点能级的位置时，在光谱函数中发现了从次辐射到类超辐射的跃迁（反之亦然），类似于原子物理学中的Dicke效应。还分析了微分电导和零频散粒噪声的偏置依赖性。
2008-03-28 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet transitions in highly correlated nanowire quantum dots
我们考虑一个量子点嵌入一个三维纳米线与可调的纵横比。采用组态相互作用理论计算了在沿丝轴方向存在磁场B的情况下，带两个电子的有限一维量子点系统的能谱.从竞争交换相互作用、关联相互作用和自旋塞曼能的角度揭示和解释了单重态-三重态跃迁的行为。在高纵横比区域，单重态-三重态跃迁可通过调节参数a和B来设计。跃迁也表明了长纳米线量子点的高度相关性。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized currents in double and triple quantum dots driven by ac magnetic fields
我们分析了交叉直流和交流磁场存在下，通过双量子点和三量子点的非均匀塞曼分裂的输运。我们发现，通过调节量子点塞曼分裂能级的相对能量，可以获得强自旋极化电流：根据能级的失谐量，双量子点可以作为自旋上滤波器或自旋下滤波器工作.我们证明了三重量子点在交、直流磁场作用下不仅可以作为自旋过滤器，而且可以作为自旋反转器。
2010-11-27 cond-mat.mes-hall
Control of Spin Blockade by AC Magnetic Fields in Triple Quantum Dots
我们分析了三角形三重量子点在交、直流磁场作用下的相干自旋现象。特别是，我们讨论了Aharonov-Bohm电流振荡，相干电子捕获和自旋封锁下的电子自旋共振条件下的相互作用。我们证明，对于某些场频率，AC磁场在电流中诱导反共振行为，允许通过调谐AC场频率来去除和恢复纠缠自旋阻塞状态。我们的理论预测指出了如何操纵三角形量子点阵列中的自旋量子比特。
2010-03-15 cond-mat.mes-hall
Screening of charged impurities with multi-electron singlet-triplet spin qubits in quantum dots
半导体量子点中的带电杂质是实现单重态-三重态自旋量子比特的可扩展制造和操纵的主要障碍之一。我们从理论上表明，使用点，每个包含几个电子，可以帮助克服这个问题，通过筛选的粗糙和嘈杂的杂质电位的多余电子。我们演示了所需的屏蔽特性如何随着电子数量的增加而打开，并且我们表征了双量子点单重态-三重态量子比特的特性，每个量子点的电子数量为小奇数。我们表明，多电子量子比特的电荷噪声的灵敏度可能是一个数量级小于两个电子量子比特。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
Transport properties of quantum dots with hard walls
用原子力显微镜在Ga[Al] As异质结中通过局域氧化制备了量子点。这种技术，与顶栅电压相结合，使我们能够产生陡峭的壁在限制的边缘和小的横向耗尽长度。限制的特点是低温磁输运测量，从点的能谱重建。我们发现，在小点，此外光谱可以定性地描述在福克-达尔文模型。然而，对于定量分析，必须考虑硬壁限制。在大的点中，能级谱甚至从定性上偏离福克-达尔文模型。实现的最大壁陡度为0.4 meV/nm的顺序。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall
Coherent long-range transfer of two-electron states in ac-driven triple quantum dots
量子态的制备和转移是量子信息中的一项基本任务。我们提出了一个协议，准备一个状态在左和中心的三点阵列的量子点，并将其直接转移到中心和右的点。最初，结合交换相互作用和磁场梯度准备左侧和中心点中的状态。一旦处于所需状态，外部点中的交流栅极电压被接通，允许选择给定的光辅助长距离路径，并以高保真度将准备好的状态直接从一个边缘转移到另一个边缘。我们调查的协议上的电荷噪声的影响，并提出了一种配置，在该配置中，可以进行高保真度的传输。我们的方案可以在实验上实现，并且是在两个空间分离的二能级系统之间转移量子态的一个有希望的途径。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Long-range spin transfer in triple quantum dots
量子相干结构中的调谐不仅限于最近的邻居。通过虚拟地占用否则会避免的中间状态，可以在遥远的站点之间跳跃。在这里，我们报告的观察长程跃迁的运输通过三个量子点串联耦合。一个电子在左右量子点之间离域，而中间的一个总是空的。叠加形成，并且电荷和自旋在最外面的点之间交换。检测的过程是通过观察窄共振，不敏感的运输泡利自旋封锁。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Single, double, and triple quantum dots in Ge/Si nanowires
我们报告高度可调控制Ge/Si核/壳纳米线（NWs）中的空穴。我们展示了创建各种尺寸的单量子点（QD）的能力，具有低的空穴占据数和清晰可见的激发态。对于最小的点尺寸，我们观察到单孔占据的迹象。此外，我们制作了双和三隧道耦合量子点阵列。在双量子点结构中，我们观察到了泡利自旋阻塞（PSB）。这些结果为在这些器件中进行空穴自旋量子比特实验开辟了道路。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall
Coherent optical manipulation of triplet-singlet states in coupled quantum dots
我们发现，在量子点分子的自旋轨道耦合允许相干操纵两个电子自旋态使用拉曼跃迁。由两个交换耦合量子点的单重态和三重态定义的这种双电子自旋态可以具有有利的相干性质。此外，该系统中的四个亚稳态基态中的两个可以用作辅助状态，其可以促进诸如将自旋状态映射到单个传播光子的自旋状态的任务的实现。我们发现，即使是弱的自旋轨道效应-表现为电子和空穴的g因子略有不同-也会允许单重态-三重态的相干拉曼耦合。我们还讨论了实现自旋制备和操纵量子光学技术的可能性。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in a triple-terminal Josephson junction with embedded parallel-coupled double quantum dots
研究了嵌入平行耦合双量子点的三端结中的约瑟夫森效应。研究发现，随着超导体间相位差的调整，超导体间超电流有机会在$4π$周期内振荡。值得注意的是，这样的结果是稳健的，并且与费米子宇称、点内库仑强度和点-超导体耦合方式无关。通过引入自旋多粒子Majorana模的概念，利用电子和空穴算符的叠加给出了Majorana算符的解析定义。可以相信，这一工作为Majorana模在光纤通信系统中的实现提供了一个简单可行的方案。
2015-07-26 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of Multiple Dots
我们计算，通过自旋密度泛函理论（SDFT）和精确对角化，在各种外部电位，包括双和三重点的电子的本征态。SDFT计算采用真实的晶圆轮廓和浇口几何形状，并作为精确对角化计算的基础。电子之间的交换相互作用J是单重态和三重态基态能量之间的差异，并反映了隧穿和交换基质元素之间的竞争，这两者都是由势垒中的重叠引起的。对于双点，计算了从单重态基态到三重态基态（正到负J）的特征跃迁。对于具有2个电子的三点几何，我们也发现了具有精确对角化的电子结构。对于较大的电子数（18和20），我们只使用SDFT。与双点情况相反，三点情况显示J随磁场的准周期性波动，我们将其归因于响应于穿过三点结构的通量量子变化的基态的周期性变化。
2005-10-10 cond-mat.mes-hall
Charge-noise tolerant exchange gates of singlet-triplet qubits in asymmetric double quantum dots
在半导体双量子点单重态-三重态量子比特结构中，由于量子比特的电荷环境引起的退相干是实现大规模量子计算的一个严重障碍。电荷退相干的影响可以通过在所谓的甜蜜点区域中操作量子位来减轻，在甜蜜点区域中，量子位对电噪声不敏感。在本文中，我们提出了基于两个不同尺寸的量子点的单重态-三重态量子比特。这样的非对称双点系统允许实现具有在较大点的双占用电荷区域中操作的可控交换分裂$J$的交换门，其中量子位对电荷噪声具有高弹性。在较大的点中，可以使用磁场将$J$淬灭到小于点内隧穿的值，而较小的点及其较大的分裂可以用于量子位的投影读出。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall
The Impact of Geometric Blockade on Thermoelectric Transport in Triangular Triple Quantum Dots
The Renmin University of China（中国人民大学）
研究揭示了几何阻塞对三角三量子点热电输运的影响，发现低温下几何阻塞缓解可显著提升热电优值。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall
Long distance coherent tunneling effect on the charge and heat currents in serially coupled triple quantum dots
结合推广的Hurbbard模型和Anderson模型，研究了长距离相干隧穿效应对串联三重量子点中电荷流和热流的影响.电荷流和热流的计算与适合于库仑阻塞制度的传输系数的封闭形式的Landauer表达式。在半导体TQD的有效质量理论框架下计算了偏压依赖的量子点能级、电子库仑相互作用和电子跳跃强度等物理参数。我们证明了LDCT对电荷和热电流的影响是鲁棒的。此外，研究还表明，在具有非对称能级的TQD体系中，可以存在显著的热整流行为。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Cotunneling Spectroscopy in Few-Electron Quantum Dots
研究了少电子量子点在强隧穿下的量子点结构。非弹性共隧穿被用来测量磁场驱动的单重态-三重态跃迁上方和下方的双电子单重态-三重态分裂。非平衡双电子单重态-三重态近藤效应的证据。共隧穿允许轨道相关性和参数表征纠缠的两个电子单基态从直流运输。
2004-08-12 cond-mat.mes-hall
Quantum dots with two electrons: Singlet-triplet transitions
研究了双量子点上两个电子的基态磁特性，量子点与左右单通道导线串联。通过精确求解两个相互作用的电子的光谱，发现耦合到引线上的连续传播态，结合电子-电子相互作用，可能导致两个电子的束缚态的离域。这反过来又大大降低了库仑相互作用参数的范围，在该范围内可以实现单重态-三重态跃迁。研究还发现，与引线的耦合有利于单重基态。
2001-03-07 cond-mat.mes-hall
Finite difference method for the arbitrary potential in two dimensions: application to double/triple quantum dots
发展了一种适用于二维量子点的有限差分方法，作为理解量子器件理论的一种非传统方法。该方法可应用于任意形状的实际势场。利用这种方法，可以从任意二维势函数中得到三对角矩阵的哈密顿量，并对特征值进行数值对角化。通过将有限圆井的计算结果与解析解进行比较，验证了该方法的合理性。两个截断的谐波井被检查作为一个现实的模型潜在的横向双量子点（DQD）和三量子点（TQD）。二维FDM的成功应用与DQD中的纠缠观察。通过改变量子点之间的距离和在阱深中引入不对称性，可以获得DQD的能级分裂和反交叉行为。线性/三角形TQD的2D FDM结果与紧束缚近似进行了比较。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet avoided crossings and effective $g$ factor versus spatial orientation of spin-orbit-coupled quantum dots
研究了垂直磁场中单电子和双电子各向异性量子点能谱中自旋轨道相互作用所导致的避免交叉。我们发现，同时存在的Rashba和Dresselhaus相互作用的避免交叉的宽度和有效的$g$因子依赖于（001）晶面内的点的取向。对于点的[110]和[1 $\bar{1}$ 0]取向，获得这些量的极值。单重态-三重态的宽度避免了这两个取向之间的交叉变化多达两个数量级。所讨论的调制的结果从取向依赖的强度的塞曼相互作用，这往往是在外部磁场的方向，从而消除自旋-轨道耦合效应的自旋。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Two path transport measurements on a triple quantum dot
我们提出了一种先进的横向三重量子点的局部阳极氧化。三个点以星形几何形状耦合，每个点连接一个引线，从而允许多路径传输测量，每条路径两个点。此外，使用量子点接触实现电荷检测。无论是在电荷测量，以及在运输中，我们观察到明确的签名，从每个点的状态。共振的两个点可以建立允许串行传输通过相应的path.Quadruple点与所有三个点在共振准备不同的电子数和分析有关的相互作用，同时测量沿两条路径的运输。
2007-07-23 cond-mat.mes-hall
Dynamics of quantum cellular automata electron transition in triple quantum dots
本文利用射频反射测量实现的快速电荷态读取，研究了三重量子点中量子元胞自动机（QCA）电荷跃迁的实时动力学，观察了实时电荷跃迁，分析了隧穿率，并证明QCA跃迁可通过栅极电压控制。
2024-03-10 cond-mat.mes-hall
Triplet-singlet relaxation in semiconductor single and double quantum dots
研究了双电子半导体量子点中的三重态-单重态弛豫。讨论了单点和垂直耦合双点。在我们的工作中，电子-电子库仑相互作用，这在电子结构中起着重要的作用，包括在内。自旋-轨道耦合是导致三重态-单重态弛豫的关键。我们发现，文献中广泛使用的选择规则是不正确的，除非在单量子点的交叉/反交叉点附近。通过改变势垒高度、量子点间距、外加磁场和量子点尺寸，可以显著改变双量子点的三重态/单重态弛豫。
2007-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Singlet-Triplet Physics and Shell Filling in Carbon Nanotube Double Quantum Dots
人工双原子分子，又称双量子点（DQD），是研究少电子物理的理想体系。在单重态和三重态都可以达到的系统中，可以探索两个电子之间的自旋纠缠。这两个自旋态可以看作是量子双态系统中的两个态，即所谓的单重态-三重态量子比特。用于实现基于自旋的量子比特的非常有吸引力的材料是碳纳米管（CNT），因为预计它具有非常长的自旋相干时间。在这里，我们展示了在CNT DQD中存在门可调谐的单重态-三重态量子比特。我们发现，CNT DQD具有清晰的四电子和八电子的壳层结构，在四电子壳层中存在单重态-三重态量子比特。此外，我们观察到非弹性共隧穿通过单重态和三重态，我们用来探测单重态和三重态之间的分裂，与理论符合得很好。
2007-11-21 cond-mat.mes-hall
Exciton spectra in vertical stacks of triple and quadruple quantum dots in an electric field
利用组态相互作用方法研究了外加电场作用下多量子点堆中的电子-空穴对。我们发现，明亮的能级可以分为家庭，这是与本地化的一个特定的点的堆栈中的空穴。激子能级经历作为外部电场的函数的避免交叉，对于每个家族具有不同的模式。我们表明，沿堆栈的点的深度的变化可以推导出激子光谱。在强约束极限下，由于空穴隧穿，族被弱电场混合。这导致属于不同族的能级的特征多重避免交叉，伴随着复合概率的调制和单个特别亮的状态的出现。我们讨论的修改时，点添加到堆栈的频谱。
2007-12-21 cond-mat.mes-hall
Detuning-dependent narrowing of Mollow triplet lines of driven quantum dots
研究了半导体量子点在强非共振激光脉冲激发下的二次关联函数和共振荧光光谱。得到的解析表达式表现出特定的失谐依赖阻尼的拉比振荡的修饰量子点以及失谐依赖的宽度的莫洛三重线。在不存在纯退相的情况下，在增加失谐时，三重峰的中心峰变宽，但蓝色和红色侧峰变窄。我们证明，纯退相过程可以反转这些依赖关系。一个交叉之间的制度失谐相关的狭窄和扩大的侧峰和中心峰被确定。预测结果与实验结果和数值计算结果一致。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Regular and singular Fermi liquid in triple quantum dots: Coherent transport studies
利用数值重整化群方法，分析了具有电子-电子相互作用的三角形结构三个量子点与两个引线对称耦合系统的电子输运.该系统具有不同的多电子态，具有各种局部自旋排序，不同的栅极电位，表现出非常丰富的范围内的制度。它演示了如何Luttinger相位变化的控制方式，然后通过弗里德尔求和规则公式精确地再现通过TQD系统的电导。从引线的非耦合TQD分子的分析给出了各种相关制度的可靠的定性理解，并给出了一个洞察与常规费米液体和奇异费米液体相的相图。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall
The three dimensionality of triple quantum dot stability diagrams
我们提出了完整的三维静电计算的三重量子点的稳定性图。稳定性图绘制出系统的有利电荷配置作为由于栅极电压引起的电势偏移的函数。对于三重点，只有三维可视化才能完全识别其所有组成部分。这些是最值得注意的所谓的四重点，其中四个电子构型是简并的，和量子元胞自动机（QCA）过程。这些特征在稳定性图中的确切位置现在被揭示出来了。通过与局域阳极氧化制备的双路径三重量子点的比较，研究了该模型对输运的影响。双路径设置允许研究点布置的影响。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet dephasing in asymmetric quantum dot molecules
讨论了双电子双量子点中由于弹性声子散射引起的单重态-三重态叠加的纯退相。我们将我们以前的结果推广到由两个不相同的点组成的系统。我们表明，不对称性必须非常强，以显着影响的退相速率。
2009-07-06 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet relaxation in multivalley silicon single quantum dots
利用精确对角化方法和费米黄金法则研究了双电子多通道硅单量子点中由于自旋轨道耦合和电子声子散射引起的单重态-三重态弛豫.电子-电子库仑相互作用，这是至关重要的电子结构，明确包括在内。考虑了界面散射引起的多径效应。我们首先研究了在Voigt组态中有磁场的组态，并确定了Xiao { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 104}，096801（2010）]。与实验结果吻合较好。此外，我们预测的单重态和三重态的反交叉诱导的单重态-三重态弛豫速率的磁场依赖性的峰值。然后，我们工作的系统与磁场在法拉第配置，其中的谷分裂的不同值进行了讨论。在谷分裂较大的情况下，我们发现通过改变外加磁场和量子点尺寸可以有效地控制跃迁速率。分析了在反交叉点附近的单重态-三重态弛豫的有趣特征。在小谷分裂的情况下，我们发现跃迁速率比在大谷分裂的情况下小得多，这是由于三重态的不同构型造成的。
2010-05-08 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit signatures in the dynamics of singlet-triplet qubits in double quantum dots
我们用数值和解析的方法研究了外加磁场作用下双电子GaAs双量子点中的自旋轨道相互作用。特别地，我们通过模拟穿过单重态-三重态（$S-T_+$）共振的Landau-Zener电压失谐扫描，得到了单重态的返回概率。我们的研究结果表明，非自旋守恒的interdot隧穿过程所产生的自旋轨道相互作用有明确的签名。这些允许直接访问的自旋轨道相互作用的规模，其特征在于由频率偏移和傅立叶振幅调制的拉比跳跃动力学的单线态-三线态量子位$S-T_0$和$S-T_+$。通过应用Bloch-Feshbach投影形式主义，我们分析表明，上述效应起源于自旋轨道相互作用和电子自旋和GaAs核自旋之间的超精细相互作用驱动的过程之间的相互作用。
2017-04-09 cond-mat.mes-hall
Entangling Spins in Double Quantum Dots and Majorana Bound States
我们研究了在双量子点中实现的单重态-三重态量子比特与由空间分离的Majorana束缚态实现的拓扑量子比特之间的耦合。我们证明了单重态-三重态量子比特可以用于读出拓扑量子比特，并补充不能通过编织马约拉纳束缚态来执行的门操作。此外，我们将我们的设置扩展到单重态-三重态和拓扑混合量子比特的网络，为可扩展的容错量子计算铺平了道路。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Hyperfine interaction induced dephasing of coupled spin qubits in semiconductor double quantum dots
从理论上研究了具有有限单重态-三重态分裂J的双量子点中两电子自旋态的超精细诱导退相.特别地，我们导出了一个有效的纯退相哈密顿量，当超精细诱导混合由于相对较大的J和外部磁场而被抑制时，这个有效的纯退相哈密顿量是有效的.使用两个量子理论的基础上重申的环形图和半经典的方法，我们确定的制度所定义的外部磁场，单重态-三重态分裂的值，并在总的有效磁场的不均匀性占主导地位的退相过程。我们解决了单重态和非极化三重态叠加的自由感应和哈恩回波衰减（这两种情况都与双量子点中实现的单重态-三重态量子比特有关）。我们还研究了两个单自旋量子比特的超精细引起的交换门误差。III-V族半导体以及硅基量子点的结果。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
The excited spin-triplet state of a charged exciton in quantum dots
本文报道了GaAlAs/AlAs量子点结构中三个共振态的单目标光谱研究。实验包括光致发光（PL）和光致发光激发（PLE）光谱、光子相关测量、发射光谱的线性偏振分析以及作为磁场的函数的PL和PLE光谱。研究的共振被分配到三个不同的状态的带正电的激子：单重基态，传统的三重态（涉及电子从基态电子$s$ -壳），此外，一个高度激发的三重态（涉及电子从激发电子$p$ -壳）。有利的是（由于部分抑制的弛豫效率），由于高度激发的三重态的发射可以在光谱中看到，这使我们能够仔细确定其性质，并将其与传统的三重态进行比较。而这两个三重态显示出类似的模式的精细结构和塞曼分裂，分裂振幅被发现是显着不同的这两个国家。所提出的结果强调的作用，电子态的对称性的性质的三重态的两个空穴+电子激子复合物。
2016-02-11 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet splitting in double quantum dots due to spin orbit and hyperfine interactions
我们分析了外加磁场和偏压作用下双电子双量子点的低能能谱。我们专注于自旋封锁制度，考虑到自旋轨道相互作用和超精细耦合的电子和核自旋。从双点中两个相互作用电子的模型出发，我们在单重态和三重态能级之间的避免交叉附近导出了微扰的有效两能级哈密顿量，它们通过自旋轨道和超精细相互作用耦合。我们评估的水平分裂的反交叉，并表明，它取决于各种参数，包括自旋轨道耦合强度，外部磁场相对于内部自旋轨道轴的方向，潜在的失谐的点，和超精细场之间的差异在两个点。我们提供了一个分裂的自旋轨道长度的公式，在两个点的超精细领域，和双点参数，如隧道耦合和库仑能量。这个公式应该证明是有用的提取自旋轨道参数的传输或电荷传感实验在这样的系统。我们确定了一个参数制度的自旋轨道和超精细条款可以成为可比的强度，并讨论如何达到这个制度。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet relaxation induced by confined phonons in nanowire-based quantum dots
从理论上研究了束缚声子在晶格基量子点中诱导的单重态-三重态弛豫。由于受限声子的准一维性质，单重态-三重态弛豫速率随磁场的变化呈现多峰，并且在单重态-三重态反交叉附近，单重态和自旋上三重态之间的弛豫速率增强.我们比较了变形-势耦合和压电耦合的影响，发现在大多数情况下，变形-势耦合控制弛豫速率。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maximal tripartite entanglement between singlet-triplet qubits in quantum dots
双量子点中的单重态-三重态是很有希望的量子比特实现，电容耦合可以用来在这些量子比特之间产生纠缠。我们提出了一个三角形结构的单重态-三重态纠缠三量子比特门。我们使用一个真实的微观模型模拟表明，一个最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态可以产生的量子比特下的交换演化。此外，我们对门操作的分析可以用来提取实现这一点所需的实际实验脉冲序列。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-orbit Interaction induced Singlet-Triplet Resonant Raman Transitions in Quantum-dot Helium
从我们对双电子量子点（人造氦原子）共振拉曼跃迁的理论研究中，我们发现在这个系统中，只有在存在自旋-轨道相互作用的情况下，才允许单重态-三重态拉曼跃迁（在极化组态中）。随着外加磁场的增加，这种跃迁超过了单重态-单重态和三重态-三重态跃迁。因此，这种有趣的效应可以用来调谐拉曼跃迁以及少电子量子点中的自旋轨道耦合。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall
Voltage-tunable singlet-triplet transition in lateral quantum dots
计算和高源漏输运测量的结果表明，在横向量子点的电子对的纠缠电压可调。在一个固定的磁场中，施加一个选择恰当的门电压，电子对的基态就会从纠缠的自旋单线态变为自旋三线态。
2002-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermally assisted Pauli spin blockade in double quantum dots
研究了热能对串联双量子点中电流和电子自旋态的影响。由四重态和二重态引起的四重态泡利自旋阻塞在低温下发生，影响输运性质。随着温度的升高，四重态泡利自旋阻塞由于热能而发生，即使在低温下不发生的区域中也是如此。这是因为，随着温度的上升，电极的费米分布函数逐渐变化，从而在一个点中形成三重态。此外，热辅助的泡利自旋阻塞导致库仑和泡利自旋阻塞共存。相反，对于标准的三重态泡利自旋阻滞，它是三重态和单重态的结果，随着温度的升高，通过双点的电流单调地消失。因此，没有清楚地观察到热辅助泡利自旋阻塞。然而，库仑和三重态泡利自旋阻塞的共存作为热能的结果是清楚地获得在双点的自旋态的概率的计算。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall
Negative exchange interactions in coupled few-electron quantum dots
实验表明，当一个双电子量子点交换耦合到一个包含大约一百个电子的较大的量子点时，在线性三点系统中会产生负交换相互作用。这种负交换的起源可以追溯到更大的量子点，其表现出类似于自旋三重态而不是类似于自旋单重态的基态。在这里，我们使用的微观模型的基础上的配置相互作用（CI）的方法，三重态和单重态的基态实现取决于电子的数量。在只有四个电子的情况下，一个完整的CI计算表明，三重态的基态发生足够大的点。这些结果适用于Si和GaAs中的对称和非对称量子点，表明负交换相互作用在少电子双量子点中是稳健的，并且不需要大量的电子。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall
Symmetry-controlled singlet-triplet transition in a double-barrier quantum ring
我们设计了一个由两个强约束量子点组成的系统，以获得在零磁场下对自旋的可重复静电控制。将量子点耦合在一个紧密的环形势阱中，通过两个隧道势垒，我们证明了一个电场可以使电子的基态在单重态和三重态之间转换。将我们的实验共隧穿光谱数据与双势垒量子环中相互作用电子的完整多体处理进行比较，我们发现多体状态与电场和磁场的演化非常一致。计算表明，单重态-三重态能量交叉，没有发现在传统的耦合量子点，是可能的环形几何形状的限制势。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall
A triangular triple quantum dot with tunable tunnel couplings
具有有限量子点间隧道耦合的二维量子点排列为研究复杂的自旋关联以及构建大规模量子计算机提供了一个很有前途的平台。在这里，我们制作了一个隧道耦合的三角形三重量子点与一个新的栅极几何形状，其中三个点被定义为正偏置的表面栅极。同时，三角形中心的小区域通过负偏置置于表面栅极上方的顶栅极而耗尽。小的中心耗尽区的大小估计从Aharonov-Bohm振荡测量的三角形通道，但不包括门定义的点，与设计一致的值。通过这种方法，我们可以使相邻的栅极定义的点彼此足够接近，以保持有限的点间隧道耦合。通过对稳定性图中量子点隧穿电流的测量，证实了三重量子点中存在点间隧穿耦合。我们还表明，每个点的电荷占有率和点间隧道耦合是可调的栅极电压。
2017-05-29 cond-mat.mes-hall
Single to quadruple quantum dots with tunable tunnel couplings
我们制备了一个门控的四重量子点，研究了有限量子点间隧道耦合下单量子点到四量子点的门控可调谐性。各种双点的测量充电能量表明，点的大小是由门的几何形状。对于三重和四重点，我们研究栅极可调点间隧道耦合。特别是对于三重点，我们发现边点之间的有效隧道耦合显着依赖于中心点电位的对齐。这些结果意味着本四点器件具有与实现具有可控交换耦合的基于自旋的四量子比特系统相关的栅极性能。
2014-01-10 cond-mat.mes-hall
Zero field splitting of heavy-hole states in quantum dots
利用非弹性共隧穿谱，我们观察到Ge量子点自旋三重态流形中的55μeV零场分裂。由于强自旋轨道耦合和强约束的相互作用导致重空穴赝自旋的择优方向，从而提高了重空穴三重态的简并度。报道的效果应该是可观察到的一类广泛的强限制的空穴量子点系统，并需要考虑操作时，孔自旋量子比特。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Stability Diagram of a Few-Electron Triple Dot
量子点被认为是未来量子信息电路的基石。我们在这里提出的实验结果上的量子点电路组成的三个量子点与控制电子数下降到一个点和可调耦合。我们首次通过实验绘制出三原子系统的稳定性图，并揭示了四重点的存在，这是三个点共振的特征。在他们的附近，我们观察到一个令人惊讶的效果，一个“克隆”的电荷转移跃迁有关的电荷和自旋重新配置。等效电路分析和哈伯德模型再现了实验结果。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Transport studies of electron-hole and spin-orbit interaction in GaSb/InAsSb core-shell nanowire quantum dots
我们报道了GaSb/InAsSb核壳纳米线中平行双量子点的低温输运研究。在负栅压下，电荷稳定性图中观察到库仑钻石的规则图案，我们将其归因于通过GaSb核心中的量子点的单空穴隧穿。随着栅极电压的增加，所测量的电荷稳定性图显示了额外的量子点的出现，我们认为这是在InAsSb壳层中形成的电子量子点。我们发现，电子-空穴相互作用引起的迁移共振的源极-漏极电压的平均电子-空穴相互作用强度为2.9毫电子伏的提取。我们还进行了磁输运测量的孔量子点在GaSb核心和提取水平相关的g因子和自旋轨道相互作用。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Competing mechanisms for singlet-triplet transition in artificial molecules
通过精确对角化库仑相互作用，研究了垂直耦合量子点中磁场诱导的两电子单重态/三重态跃迁。我们确定不同的机制发生在过渡，涉及面内相关性或本地化在相反的点，这取决于场的方向。因此，自旋和轨道自由度都可以通过场强和方向来操纵。确定了实际器件的相图。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall
