Is telegraph noise a good model for the environment of mesoscopic systems?
一些论文通过相邻的波动器来表示介观系统(例如量子计算机或量子结中的量子比特)的环境,该波动器在系统中的电子上产生波动的电场-电报噪声(TN)。一个例子是一个两能级系统,它在两个状态之间随机波动,玻尔兹曼权重由有效温度决定。为了考虑这种描述在物理上是否合理,我们在一个最简单的例子中进行了研究,这个例子是一个量子点,它耦合到两个电子库和一个单一的涨落。对TN的历史求平均产生从波动器到电子储层的能量通量的流入,即使当波动器的有效温度等于(或小于)公共储层温度时,该流入也持续存在。因此,波动器的温度不能代表真实的环境。由于我们的形式主义允许任何依赖于时间的能量的点,我们也适用于一个非随机的电场的情况下,周期性振荡的时间。在一段时间内,这些振荡的平均值产生的结果是非常相似的TN模型,包括进入电子水库的能量流。我们的结论是,这两种模式可能无法很好地代表真实的环境。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall
Telegraph Noise and Fractional Statistics in the Quantum Hall Effect
本文研究了具有第三接触的Aharonov-Bohm环在分数量子霍尔区的非平衡噪声。我们表明,由于他们的分数统计的隧道的Laughlin准粒子之间的内部和外部边缘的环改变了有效的Aharonov玻姆通量所经历的准粒子去环周围,导致整个环的电导的变化。因此,中间触点中的小电流引起流过环的电流的波动,这类似于随机电报噪声。我们分析这种噪声使用手性Luttinger液体模型。在低频时,电报噪声与准粒子隧穿电流成反比,并且可能比散粒噪声大得多。我们建议,结合Aharonov玻姆效应与噪声测量提供了一个直接的方法来观察分数统计。
2003-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Random telegraph signal analysis with a recurrent neural network
我们使用人工神经网络来分析非对称噪声随机电报信号(RTS),并提取潜在的转换率。我们证明了长短期记忆神经网络可以大大优于传统的方法,特别是对噪声信号。我们的技术给出了可靠的结果,作为信噪比接近一,并在很宽的范围内的潜在的过渡率。我们将我们的方法应用于超导双点光子探测器产生的随机电报信号,使我们能够将准粒子动力学的测量扩展到新的温度制度。
2020-02-14 cond-mat.mes-hall physics.data-an
Optical detection of single electron transport dynamics
单个量子事件的不可预测性是量子力学的核心。因此,物理信息来自对许多此类过程的统计评估。尽管如此,在时间轨迹中记录每个量子事件“随机电报信号”具有很大的价值,因为它可以洞察底层的物理系统。在这里,量子点已被证明是非常适合的系统,因为它们表现出单光子发射和单电子电荷传输。虽然单光子发射通常在自组装量子点上进行研究,但单电子输运研究集中在栅极限定的结构上。我们研究了单自组装量子点上高带宽光电报信号中的单电子输运,并在全计数统计中非侵入性地观察了电荷和自旋动力学之间的相互作用.特别是,我们能够确定塞曼分裂量子点水平的自旋弛豫的电荷统计。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall
Counting Statistics of Single Electron Transport in Bilayer Graphene Quantum Dots
我们通过电容耦合的相邻量子点的单电子隧穿实时检测来测量双层石墨烯中静电定义的量子点中电流波动的电报噪声。实验证明了可调谐石墨烯量子点中第二和第三累积量(与散粒噪声相关)的抑制。通过这种方法,我们证明了测量非常低的电流和噪声水平的能力。此外,我们用这种方法研究了第一自旋激发态,这是测量自旋弛豫的必要前提。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Dephasing of Si spin qubits due to charge noise
硅量子点中的自旋量子比特可以具有很长的相干时间,但它们的操纵依赖于交换相互作用,通过交换相互作用,电荷噪声可以引起退相干。硅异质结界面附近的电荷陷阱导致量子点限制和势垒的波动,从而引起选通误差和双自旋退相。我们量化这些影响在硅双量子点使用一个现实的噪声模型。具体来说,我们考虑了来自几个陷阱的随机电报噪声(适用于生长在亚微米晶片上的量子点)和来自许多陷阱的1/f噪声(适用于适合于量子点阵列的较大晶片)。我们给出了单自旋量子位结构的门误差估计和单重态-三重态量子位的退相估计。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Transport through quantum-dot spin valves containing magnetic impurities
我们研究了在隧道势垒或量子点上存在局域自旋的情况下,通过耦合到非共线磁化铁磁体的单能级量子点的输运。对于嵌入在隧道势垒中的自旋,我们发现电流诱导的自旋开关,通过势垒的自旋依赖性隧穿和点上的自旋积累导致电流中的特征信号之间的相互作用。此外,我们发现巨大的Fano因素,由于随机电报噪声。对于非共线的几何形状,取决于杂质自旋状态的交换场导致在输运性质的特征指纹。在量子点上的自旋的情况下,我们发现,频率相关的Fano因子可以用来研究的非平凡动力学的点上的自旋之间的相互作用和耦合到外部和交换磁场之间的相互作用。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot as a probe of nonequilibrium charge fluctuations at the quantum point contact
通过量子点接触产生的能量量子的吸收导致通过放置在附近的双量子点的非弹性电流。与单量子点相比,双量子点的非弹性电流对量子点接触传输的能量依赖性敏感,这可以解释实验观察到的特征。我们计算的非弹性电流作为电路的微观参数的函数。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Back-action Driven Electron Spin Singlet-Triplet Excitation in a GaAs Quantum Dot
在单个量子点(QD)中,电子被附近量子点接触(QPC)的反作用从热平衡中驱动出来。我们发现,当激发态弛豫速率相对于RTS隧穿速率缓慢时,可以用随机电报信号(RTS)统计来探测对能量激发态的驱动。我们研究了最后几个电子,并发现反作用驱动的自旋单重态-三重态(S-T)激发的所有偶数个电子。我们发展了一个唯象模型来定量描述自旋S-T激发率,这使我们能够评估反作用对自旋S-T量子比特操作的影响。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Dephasing in a quantum dot due to coupling with a quantum point contact
我们考虑了耦合到量子点电容的量子点接触中的电荷涨落引起的量子点中单电子态的退相。偏置对失相速率的贡献取决于温度和偏置,其方式与零频率点接触中的散粒噪声相同,但不遵循|t| ^2(1- |t| ^2)抑制。
1997-02-18 cond-mat.mes-hall
Detecting THz current fluctuations in a quantum point contact using a nanowire quantum dot
我们使用纳米线量子点来探测附近量子点接触中的高频电流波动。波动驱动量子点中的电荷跃迁,这是用单电子检测技术实时测量的。量子点接触(GaAs)和量子点(InAs)是在不同的材料体系中制备的,这表明它们之间的相互作用是由光子而不是声子介导的。纳米线量子点的大能量尺度允许在长波长红外区域中的辐射检测。
2008-05-09 cond-mat.mes-hall
Conductance noise in nano-patterned PbS quantum dot arrays
我们报告了纳米图案化的PbS量子点膜中的电流中意外的大噪声。当电流通过改变源漏偏置、栅极电压或温度而变化时,噪声与电流成比例。噪声的谱密度在室温下由频率的幂律给出,但值得注意的是,我们观察到在较低温度下向电报噪声的过渡。关闭时间的概率分布遵循幂律,这让人想起胶体量子点系统中的荧光闪烁。我们的结果被简单地理解在准一维渗流路径中的电导波动方面,更严格地在一个模型中,通过膜的电荷在离散的时间间隔传输,与完全由Levy统计描述的间隔的分布。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall
Statistical electron excitation in a double quantum dot induced by two independent quantum point contacts
实验研究了电流通过两个独立的量子点接触对GaAs-AlGaAs异质结中邻近的双量子点的影响。观察到的电流通过双量子点可以解释耦合到玻色子浴。浴的温度取决于通过量子点接触的电流所产生的功率。我们确定了双量子点中的主要吸收和发射机制为与声学声子的相互作用。实验排除了双量子点与由量子点接触产生的散粒噪声的耦合作为主导机制。
2009-02-12 cond-mat.mes-hall
Optimisation of electrically-driven multi-donor quantum dot qubits
多施主量子点一直处于Si基量子计算的最新进展的前沿。其中,$2P:1P$量子比特具有内置的偶极矩,能够通过超精细介导的电子偶极自旋共振(EDSR)实现全电自旋操作。全电多施主量子比特的发展需要充分理解其EDSR和相干特性,并结合其基态的多谷特性。在这里,通过引入一个变分的有效质量波函数,我们研究的影响量子比特的几何形状和附近的电荷缺陷的电操作和相干性的$2P:1P$量子比特。我们报告了四项成果:(i)$2P$和$1P$位点之间的超精细相互作用的差异使得能够进行快速EDSR,其中$T_π\sim 10-50$ ns和拉比比$ (T_1/T_π) \sim 10^6$。我们分析了$2P:1P$轴沿[100]、[110]和[111]晶轴排列的量子位,发现当$2P:1P$轴为$\parallel$ [111]时,EDSR时间$T_π$最快,而当$\parallel$轴为$\parallel$ [100]时,拉比比最好。这种差异归因于不同几何形状的$2P$和$1P$之间的波函数重叠的差异。相反,$2P$轴的选择对量子位操作没有可见的影响。(ii)由于附近的电荷缺陷,对随机电报噪声的敏感性强烈依赖于附近缺陷相对于量子比特的位置。对于某些方向的缺陷,随机电报噪声有一个明显的影响失谐和$2P-1P$隧穿,后者诱导门错误。(iii)量子位对$1/f$噪声是鲁棒的,只要它远离电荷反交叉操作。(iv)通…
2022-03-30 cond-mat.mes-hall
Dephasing in a quantum dot coupled to a quantum point contact
研究了耦合到量子点接触的量子点电容中的退相机制。我们使用一个模型来解释点接触中的0.7结构,该模型基于点接触中准束缚态的存在。退相速率检查在束缚态的电子的电荷波动。我们解决了Avinun-Kalish { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 92},156801(2004)],其中双峰结构出现在通过量子点的抑制电导中。我们发现,两个导电通道诱导的束缚态负责的峰值结构。
2007-09-13 cond-mat.mes-hall
Positive cross-correlations in a three-terminal quantum dot with ferromagnetic contacts
研究了具有铁磁引线的三端相互作用量子点中的电流涨落。对于适当极化的接触,通过点的输运由新的动态自旋阻塞控制,即,在顺磁情况下不存在的隧穿事件的自旋相关聚束。这导致例如输出引线中的电流的正零频率互相关,即使在点上没有自旋累积的情况下。我们包括自旋翻转散射的影响,并确定有利条件的实验观察这种效果相对于极化的接触和隧穿率。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Random Telegraph Noise of a 28-nm Cryogenic MOSFET in the Coulomb Blockade Regime
在14 K下,我们从一个商用的28 nm p-MOSFET(PMOS)中观察到了大量的两能级随机电报噪声(RTN)现象,其中库仑阻塞(CB)峰是由沟道中形成的量子点(QD)引起的.在CB驼峰处观察到最小RTN,其中高电流RTN水平急剧切换到低电流水平。RTN幅度和功率谱密度的栅电压依赖性与CB驼峰区域中DC传输曲线的峰值匹配良好。我们的工作明确地捕获了这些电流和噪声中的QD输运特征,揭示了商业短沟道PMOS中的量子限制效应,即使在14 K下,也比QD实验的典型稀释制冷机温度(<100 mK)高出100倍以上。我们设想,我们报告的RTN特性植根于量子点和缺陷陷阱将更突出的较小的技术节点,其中量子效应应仔细检查在低温CMOS电路设计。
2022-06-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunable Kondo effect in double quantum dots coupled to ferromagnetic contacts
研究了串联双量子点接触中自旋极化引起的效应。极化产生有效磁场并抑制每个点中的近藤效应。超交换相互作用($J_{\mathrm{AFM}}$)通过调节点间隧穿速率$t$,可以用来补偿有效场,并在接触极化取向时恢复近藤共振。因此,自旋电导的方向可以单独使用静电门来控制甚至反转。此外,我们研究了相关的双杂质Kondo模型,并表明铁磁交换耦合($J_{\mathrm{FM}}$)导致一个有效的自旋1交换各向异性Kondo模型,表现出量子相变的存在下,部分极化接触。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall
Imaging a Coupled Quantum Dot - Quantum Point Contact System
利用低温扫描力显微镜的金属针尖作为扫描门,对量子点和电容耦合量子点接触进行了测量。量子点接触充当了点上或附近电荷的检测器。它使我们能够区分几个电荷陷阱中的单电子充电事件和点上的充电事件。我们定量地分析了针尖感应电势,发现在一定的参数范围内,其形状与施加在针尖上的电压无关。我们估计陷阱密度低于掺杂密度的0.1%,并且量子点和陷阱之间的相互作用能是量子点的充电能量的重要部分。可能,这种电荷陷阱是经常观察到的参数电荷重排的原因。
2007-02-13 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
Hamiltonian approach to the charge transfer statistics of Kondo quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
我们分析了正常和超导导线或STM针尖接触的近藤制度的量子点的全计数统计(FCS)。为了描述近藤共振,我们使用一个有效的模型,量子点在近藤制度结合使用哈密顿方法计算的隧道接触的FCS。我们表明,弱耦合到超导电极的超导体间隙的情况下是大于近藤共振宽度可以很容易地处理和验证的方法,通过比较我们的理论预测与实验数据。这使我们能够对涉及超导体的设置中的噪声和互相关进行预测。我们发现,一个正的互相关是可能的情况下,超导体和两个正常的铅接触通过两个量子点在近藤制度。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall
A double-dot quantum ratchet driven by an independently biased quantum point contact
研究了双量子点与强偏压量子点接触的耦合,每个量子点都嵌入独立的电路中。对于弱的点间隧穿,我们观察到一个有限的电流流过无偏的库仑阻塞DQD响应于QPC上的强偏压。通过DQD的电流的方向由两个量子点的能级的相对失谐确定。结果被解释在由附近的QPC激发的DQD的量子棘轮现象。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance and Coulomb Blockade Peak Splitting of Two Quantum Dots Connected by a Quantum Point Contact
利用玻色化方法和么正变换,给出了无量纲隧穿电导与分数库仑阻塞电导峰分裂之间的一般关系,该关系适用于两个量子点之间的弱传输和强传输,并表明在低能和低温极限下,隧穿电导与温度呈线性关系.
1997-06-06 cond-mat.mes-hall
Observation of Quantum Fluctuations of Charge on a Quantum Dot
我们将铝单电子晶体管直接结合到半导体量子点的限定栅极结构中,从而允许精确测量量子点中的电荷。电压偏置栅极通过单点接触将电荷从储存器吸入点。点接触电导大时,点电荷连续增加,接触接近闭合时,点电荷以单电子为单位呈阶梯状增加。我们测量了点接触电导全范围内相应的电容线形。线的形状描述以及微扰理论,而不是由理论中的点充电能量被改变的障碍电导。
1998-04-06 cond-mat.mes-hall
Dephasing due to background charge fluctuations
在量子计算中,在门操作期间必须保持量子相干性。然而,在物理实现中,与环境的各种耦合是不可避免的,并且可能导致量子比特(qubit)的失相。背景电荷涨落是一个重要的退相过程,特别是在电荷量子比特系统中。我们研究了由于随机电报噪声引起的量子比特的退相速率。通过求解随机微分方程,得到了由耦合点系统构成的量子比特的退相速率,并将所得结果应用于电荷约瑟夫森量子比特系统。我们研究了由于耦合点系统和背景电荷之间的两种类型的耦合,即,在隧道耦合常数和波动的不对称偏置的波动的退相率。对于强耦合条件,失相速率与电报噪声的时间常数成反比。当隧道耦合常数存在涨落时,在初始区域发生高斯衰减。我们还研究了由于许多杂质位点而引起的失相速率。对于一个弱耦合条件与波动的非对称偏置,所获得的失相速率与微扰方法使用的玻色子热浴,这是成比例的频率的倒数的谱权重所获得的结果相一致。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot coupled to a quantum point contact: A stochastic thermodynamics approach
在随机热力学的框架下,研究了双量子点(DQD)沟道与量子点接触(QPC)耦合组成的电子电路的非平衡性质。我们表明,描述的动力学的过渡率满足非平凡的本地细致平衡(LDB)和统计的能量和粒子流在两个通道服从波动定理(FT)。我们分析了两个制度的设备作为一个热力学机器,并研究其输出功率和效率的波动。我们发现,电子隧穿通过QPC而不与DQD相互作用,对器件效率有很强的影响。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of interacting quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
研究了库仑相互作用对量子点与超导导线之间电荷转移的影响。当电压比间隙大得多时,我们恢复了正常导体的通常结果,而当电压比间隙小得多时,超导相关性导致了完全不同的行为。特别是,在正常情况下,通常的电荷加倍反映在四重态的发生,由于现场相互作用。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in molecular quantum dots with contacts
我们考虑了通过与宏观引线接触的振动分子量子点的稳态热电输运。对于中等的电子-声子相互作用强度和可比的电子和声子的时间尺度,我们调查的影响,形成一个局部极化子的热电性能的结。我们应用变分Lang-Firsov变换和解决的Kadanoff-Baym形式主义的运动方程的二阶的点-铅耦合参数。我们计算的热电流和电压有限的温度差的共振和非弹性隧穿制度。对于近共振点能级,由于Franck-Condon阻塞,局部极化子的形成可以增强热电效应。由于点态的极化子特性变化,热电电压信号的线形变得不对称,并且在非线性传输状态下,出现振动特征。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Non-Destructive Low-Temperature Contacts to MoS2 Nanoribbon and Nanotube Quantum Dots
二硫化钼纳米带和纳米管是具有强自旋轨道相互作用的准一维半导体,是一种在量子电子学应用中极具前景的纳米材料。在这里,它表明,铋半金属层之间的接触金属和这种纳米材料大大提高了接触的性能。在室温下观察到100 k $Ω$量级的两点电阻。在低温下,库仑阻塞是可见的。由此产生的稳定性图表明,与之前使用低功函金属作为接触点的设备相比,接触点处明显不存在陷阱态以及相应的无序。在低于100 mK的温度下观察到单能级量子输运。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport in quantum spin Hall edges in contact to a quantum dot
研究了嵌入量子点的量子自旋霍尔棒中的输运机制,电子在其中局域化并经历库仑相互作用U和自旋翻转过程λ.我们用非平衡格林函数来解决这个问题。我们专注于线性响应机制和处理多体相互作用的量子蒙特卡罗。U和λ的作用是竞争性的,诱导的运输通过不同的通道进行。这两种机制可以通过用栅极电压改变点的占用来切换。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Transport across a carbon nanotube quantum dot contacted with ferromagnetic leads: experiment and non-perturbative modeling
我们测量了单壁碳纳米管在库仑阻塞机制下与铁磁接触的隧穿磁电阻。强烈的变化的TMR与栅极电压在一个范围内的四个电导共振,包括一个奇特的双谷签名,观察。的数据进行了比较,在“穿着二阶”(DSO)框架的计算。在这种非微扰理论中,电导峰的位置和线宽的影响,结合碳纳米管量子点和铁磁引线的性质的电荷波动。该理论能够定性地重现实验数据。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Spin Accumulation and Spin Relaxation in a Large Open Quantum Dot
我们报道了在微米尺度的开放量子点中自旋向上和自旋向下的电子之间的不平衡的电子控制和测量。自旋注入和检测是通过量子点接触实现的,量子点接触被调谐为具有自旋选择性传输,每个点有四个接触,用于实现非局域自旋阀电路。这为自旋电子效应的研究提供了一个有趣的系统,因为与储层的接触可以被高精度地控制和表征。我们展示了如何可以用来提取在一个单一的测量点内的电子自旋的弛豫时间~ 300 ps和自旋极化的接触P ~ 0.8的程度。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Sub-gap spectroscopy of thermally excited quasiparticles in a Nb contacted carbon nanotube quantum dot
我们测量了单壁碳纳米管量子点与Nb超导接触的电子输运。在与超导能隙相当的温度下,在库仑阻塞和超导能隙区域内观察到特殊的输运特征。所观察到的温度依赖性可以解释在涉及热激发准粒子的顺序隧穿过程。特别是,这些新的渠道引起两个不寻常的电导峰在零偏压附近的电荷简并点,并允许确定简并的基态参与运输。测量结果与模型计算结果吻合较好。
2014-04-28 cond-mat.mes-hall
Tunable coupling and isolation of single electrons in silicon metal-oxide-semiconductor quantum dots
硅金属氧化物半导体自旋量子比特已经证明了极长的相干时间,出色的单量子比特门的稳定性和双量子比特逻辑,使其成为量子信息处理的领先平台之一。尽管如此,这个系统长期存在的挑战是证明单电子之间的可调谐隧道耦合。在这里,我们克服了这个障碍与门定义的量子点,并显示耦合,可以调整和关闭量子操作。我们利用电荷感测来区分双量子点的(2,0)和(1,1)电荷态,并显示出优异的电荷灵敏度。我们展示了可调谐耦合高达13 GHz,通过拟合电荷极化线,和可调谐隧道速率下降到1 Hz以下,推导出的随机电报信号。硅金属氧化物半导体器件中单个电子之间的可调谐耦合的演示为高保真双量子位逻辑提供了重要的范围,以实现标准制造的量子信息处理。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall
Characterization and Suppression of Low-frequency Noise in Si/SiGe Quantum Point Contacts and Quantum Dots
本文研究了调制掺杂Si/SiGe异质结构中肖特基栅量子点接触(QPC)和量子点(QDs)中的全局顶栅对低频噪声的影响。对于相对大的顶栅电压,QPC电流显示出具有1/f2洛伦兹型电荷噪声的频繁切换。随着顶栅电压的降低,QPC夹断电压变得不那么负,并且1/f2噪声在均匀背景1/f噪声中被迅速抑制。我们将这种顶门技术应用于双量子点,以稳定电子数为零的电荷状态。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
Designer thermal switches: Effect of the contact material on instantaneous thermoelectric transport through a strongly interacting quantum dot
利用含时非交叉近似和线性响应Onsager关系,研究了接触几何形状对量子点瞬态热电响应的影响.我们利用石墨烯和金属触点来实现这一目的。瞬时热功率显示正弦振荡,其频率与接触态密度中的van Hove奇点和费米能级之间的能量分离成比例,无论近藤时标开始时的不对称因子如何。在近藤温度附近,振荡的幅度随着温度的降低而增加。我们还计算了瞬时品质因数,并表明,在温度高于近藤温度发生的振荡增强比在较低的温度下发生的,由于违反的Wiedemann-Franz定律。石墨烯在单电子器件中比普通金属更有前途,因为它可以最大限度地减少这些振荡。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Finite bias charge detection in a quantum dot
我们提出了有限偏压测量量子点耦合电容量子点接触用作电荷检测器。在有限点偏置下的量子点接触中测得的信号表明了结构,该结构使我们能够确定在非封锁状态下点上的时间平均电荷,并估计点与引线的耦合。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Resonant scattering in graphene with a gate-defined chaotic quantum dot
我们研究了未掺杂的石墨烯片与两个金属接触和静电门控岛(量子点)之间的接触的电导。我们的分析是基于矩阵格林函数形式主义,最近由Titov { \em et al.} [物理学]修订版本\ Lett. { \bf 104},076802(2010)]。我们发现一个体育场形的点(具有混沌的经典动力学)和一个圆盘形的点(具有可积的经典动力学)的限制,点的大小是小的接触之间的距离的情况下之间的显着差异。特别地,对于体育场形的点的两端电导示出了作为栅极电压的函数的法诺共振,其仅在完全分离的共振的限制下交叉到Breit-Wigner共振,而对于盘形的点,由更高的角动量产生的尖锐的Breit-Wigner共振始终存在。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
Effective fluctuation theorems for electron transport in a double quantum dot coupled to a quantum point contact
对有限温度下双量子点电容耦合量子点接触中的电子输运进行了理论研究。从哈密顿模型出发,得到了当QPC处于或远离平衡时发生在DQD中的随机过程的主方程,使我们能够研究QPC对DQD的反作用。在我们的分析中,QPC被非微扰地处理。在不同的极限条件下,建立了DQD电流全计数统计的有效涨落定理。这些波动定理保持相对于一个有效的亲和力表征的非平衡环境的DQD和不同的施加电压,如果QPC是不平衡的。如果QPC的库仑阻力反转DQD电流,则有效亲和力甚至可以改变其符号。讨论了有效涨落定理的热力学意义。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
Single-Shot Readout with the Radio Frequency Single Electron Transistor in the Presence of Charge Noise
射频单电子晶体管(rf-SET)具有读出固态量子计算机所必需的关键要求。这项工作探讨了在1/f和电报电荷噪声存在下使用rf-SET作为单次读出设备。对于1/f噪声的典型频谱,我们发现对于信号q > 0.01e,高保真度,单次测量是可能的。对于电报噪声的情况下,我们提出了一种互相关测量技术,使用两个rf-SET来抑制随机开关事件对读出的影响。我们证明了这种技术通过监测微秒时间尺度上的金属双点系统的电荷状态。这样的方案将有利于在固态量子计算机中实现高读出保真度。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Phonon influence on the measurement of spin states in double quantum dots using the quantum point contact
研究了声子散射对双电子掺杂双量子点中双电子自旋态单-三重态测量的影响。我们指出,在低温下声子诱导的弛豫到基态抑制过渡到双占据单重态,这是在此测量方案中可检测的电流波动的来源。因此,对于系统中存在的相对强的电子-声子相互作用,这两种配置显示出相同的噪声特性。以这种方式,与声子的耦合降低了单重态和三重态构型之间的可重复性。在这样的条件下,测量方案不再有效,即使测量过程和测量引起的局部化的时间特性基本上没有改变。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Single-Gate Accumulation-Mode InGaAs Quantum Dot with a Vertically Integrated Charge Sensor
我们报道了一个由单栅电极控制的少电子量子点的制备和表征。我们的器件采用双量子阱设计,其中掺杂控制下阱的占用,而上阱在自由表面下保持空的。一个小的空气桥栅极接触表面,并正偏置,以吸引横向限制的电子进入上阱。这个积累模式点和较低的井之间的电子隧穿检测使用量子点接触(QPC),位于稍微偏离点栅极。点的电荷状态通过监测夹断附近的QPC的差分电压来测量。观察到从N=0开始的加成谱作为栅极电压的函数。单电子直流灵敏度被确定为高达8.6%,导致信噪比约为9:1,等效噪声带宽为12.1 kHz。与零到一个电子跃迁相关的随机电报信号的分析允许测量单电子点的填充和空状态的寿命:分别为0.38 ms和0.22 ms,对于在两个阱之间具有10 nm AlInAs隧道势垒的器件。
2009-10-19 cond-mat.mes-hall
Dephasing of a Qubit due to Quantum and Classical Noise
量子比特(或两个量子点的系统)已经成为研究量子信息过程的标准范例。我们的重点是由于量子位与其环境的相互作用而导致的退相干,从而导致噪声。我们考虑耗散量子浴产生的量子噪声。一个详细的比较研究与经典的噪声源,如电报过程中产生的结果,使我们能够设置限制的适用性,这个过程相对于它的量子对应物,以及贷款处理的参数,可以调整分析退相干。欧姆和非欧姆耗散处理和适当的限制进行了分析,以便于与电报过程进行比较。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-Resolved Detection of Individual Electrons in a Quantum Dot
我们目前的测量上的量子点和附近的,电容耦合,量子点接触用作电荷检测器。由于量子点仅与单个储存器弱耦合,因此可以在来自量子点接触的电流信号中实时观察单个电子到量子点上和离开量子点的转移。从这些随时间变化的轨迹中,可以定量地提取点与储层之间的量子力学耦合。类似的分析允许确定点状态的占用概率。
2004-06-24 cond-mat.mes-hall
Quantifying the impact of phonon scattering on electrical and thermal transport in quantum dots
我们报告列入声子散射我们最近建立的数值包QmeQ运输量子点系统。这使得能够对各种设备进行简单的计算。作为例子,我们展示了(i)在双点结构中的传输,其中能量弛豫对于匹配能级之间的能量差是至关重要的,以及(ii)通过将冷电接触与量子点状态接触来产生电力,所述量子点状态受到加热声子的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall
Correlated Counting of Single Electrons in a Nanowire Double Quantum Dot
我们报道了InAs纳米线双量子点中单个电子的相关实时探测。在下面的二维电子气材料中的两个自对准量子点接触充当双量子点的高灵敏度电荷检测器。单个电子的隧穿过程和所有的隧穿速率通过同时测量量子点接触的相关信号来确定。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian holonomy of Majorana zero modes coupled to a chaotic quantum dot
本文研究量子点与拓扑超导体耦合体系中五个以上马约拉纳零模的基态简并,利用随机矩阵理论刻画混沌量子点中的非阿贝尔和乐演化,并提出可测量特征。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall
Real-time detection of single electron tunneling using a quantum point contact
利用邻近的量子点接触(QPC)作为电荷计,我们观测了单个电子在量子点和贮液池之间的隧道事件。QPC与量子点电容耦合,量子点上的电子数变化1时,QPC电导变化约1%。QPC是电压偏置的,并且在室温下用IV-CRT监测电流。我们可以分辨仅由8个$μ$ s分隔的隧道事件,受限于来自IV-OCT的噪声。QPC中的散粒噪声在可访问时间尺度上设置25 ns的下限。
2004-07-06 cond-mat.mes-hall
Resonant and inelastic Andreev tunneling observed on a carbon nanotube quantum dot
本文报道了通过超导接触的量子点的两个基本的亚能隙输运过程。该器件由Nb超导体和普通金属接触接触的碳纳米管组成。首先,我们发现一个单一的共振的位置,形状和振幅与理论预测的共振Andreev隧穿(AT)通过一个单一的QD水平。其次,我们观察到一系列离散的副本共振AT在分离的$\sim145\,μ$ eV,与栅极,偏置和温度依赖特性的玻色子辅助,非弹性AT,其中能量之间交换玻色子浴和电子。复制品的振幅和能量与磁场的依赖关系表明,隧道过程中有两种不同的玻色子耦合。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall
Self-aligned charge read-out for InAs nanowire quantum dots
实现了对InAs纳米线中量子点的高灵敏度电荷检测。我们开发了一种自对准蚀刻工艺,在一个单一的步骤中制作二维电子气中的量子点接触和InAs纳米线中的量子点。该量子点与用作电荷检测器的底层点接触强耦合。向量子点添加一个电子导致电荷检测器的电导通常改变20%。探测器的电荷灵敏度用于测量库仑钻石以及点外的充电事件。通过量子点的传输和电荷检测测量的电荷稳定性图完美融合。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Splitting efficiency and interference effects in a Cooper pair splitter based on a triple quantum dot with ferromagnetic contacts
理论上研究了基于三重量子点的库珀对分裂器的自旋分辨亚能隙输运性质。使用Keldysh格林函数的形式主义,我们分析的Andreev电导,库珀对分裂效率,和隧道磁阻的栅极和偏置电压施加到系统上的依赖。我们表明,该系统的输运性质的强烈影响自旋依赖性的隧道过程和量子干涉不同的本地和非本地Andreev反射。我们还研究了边量子点之间的有限跳跃对Andreev电流的影响。这允许识别用于增强器件的库珀对分裂效率的最佳条件。我们发现,分裂效率表现出非单调依赖于自旋极化的程度的铅和点之间的跳跃的大小和类型。当侧量子点的能量被调谐到相应的Andreev束缚态的能量时,在非线性响应机制中预测了几乎完美的分裂效率。此外,我们分析了隧道磁电阻(TMR)的特点,为广泛的栅极和偏置电压,以及为不同的模型参数,找到相应的符号变化的TMR在某些运输制度。导致这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Scanning Gate Microscopy of Kondo Dots: Fabry-Pérot Interferences and Thermally Induced Rings
我们研究了在纳米结构量子接触和扫描栅显微镜的带电尖端之间的二维电子气中形成的电子干涉仪的电导。测量作为尖端位置的函数的电导,除了间隔为费米波长的一半的法布里-珀罗干涉条纹之外,还可以观察到热诱导环。如果接触是由一个量子点在近藤谷的中间打开,我们展示了如何允许通过电子干涉测量的磁矩的点以上的近藤温度的环的位置。
2013-05-01 cond-mat.mes-hall
Coupled oscillators model for hybridized optical phonon modes in contacting nanosized particles and quantum dot molecules
研究了纳米粒子接触对光学声子谱的影响。电介质和半导体粒子中的光学声子服从欧几里德度量Klein-Fock-Gordon方程和Dirichlet边界条件。后者是应该解决的数值流形的互穿球。有人建议,以取代这个问题与更简单的解决耦合振荡器模型(COM),其中一个振荡器是由于每个声子模式的粒子和粒子的重叠导致这些振荡器的外观与重叠体积成比例的幅度的额外的耦合。对于不太大的重叠,该模型描述了原始特征值问题的解决方案,具有良好的精度。特别是,它的工作超越各向同性的s模式,这已被证明为p模式的二聚体和四聚体。建议将COM应用于最近制造的二聚体纳米颗粒和量子点的描述。所得结果与纳米金刚石光学声子的动力学矩阵方法一致。后者被用来证明,范德华接触面的颗粒之间导致非常小的修改的光学声子谱,因此可以忽略不计,当讨论通过纳米粉末的振动激发的传播。还考虑了从拉曼光谱中区分二聚化和尺寸分布的单个颗粒的可能性。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the Coulomb blockade in an open quantum dot
采用路径积分蒙特卡罗方法,数值研究了单模点接触连接的开放量子点中的库仑阻塞。研究了量子点的平均电荷和电容的库仑振荡,并与强隧穿时的解析表达式进行了比较。在简并点,我们观察到对数发散的电容在点接触的强背散射。这一观察结果支持了这样的猜想,即本系统在简并点的性质是由两通道近藤问题描述的任意强度的隧穿。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall