Relaxation and Readout Visibility of a Singlet-Triplet Qubit in an Overhauser Field Gradient
利用GaAs双量子点中的单激发电荷探测，研究了单电子动态核极化（DNP）后双电子单重态-三重态量子比特的自旋弛豫时间T1和读出可见度.对于高达2 T的磁场，在所有情况下发现DNP周期增加Overhauser场梯度，这又降低T_1，从而降低读出可见度。这种效应以前归因于在类似的DNP循环下对单线态-三线态退相的抑制。一个描述单重态-三重态混合后弛豫的模型与实验结果吻合得很好。研究了脉冲宽度对能见度的影响。
2011-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wavelet-resolved coherence beats in the Overhauser field of a thermal nuclear spin ensemble
这项工作引入了所谓的同步压缩小波变换，揭示了偶极波动的热合奏的核自旋在金刚石晶体结构，超精细耦合到一个中心的自旋。利用集团关联展开法计算两点关联函数，得到了核自旋浴相干动力学的原始时间序列。动力学可以方便地分析根据零，单，双量子跃迁来自偶极成对自旋翻转。我们发现，在早期的行为时，在自旋系综的相干性被保存，欧弗豪泽场的波动调制的偶极-偶极诱导的小的非均匀失谐的近共振跃迁内浴。由此产生的拍频在相对较长的时间间隔内延伸，其特征在于尺度图上同时揭示了核自旋噪声的时间和光谱行为。此外，影响更快动力学的第二种拍频很容易辨别，它源于每个原子核与中心自旋的超精细耦合的不均匀扩散。此外，浴内的任何四极核都印刻为驻留在零量子信道中的跳动。核自旋环境可以通过定向超精细轴来定向探测。因此，关于围绕中心自旋的紧密分离的自旋团簇的关键空间信息是可访问的。因此，基于小波的后处理可以促进近端核自旋的识别，如由它们在尺度图上的独特跳动模式所揭示的。最后，当这些功能是压倒无论是弱耦合或强耦合的经典噪声源，我们证明了阈值技术在小波域去噪污染的尺度图的功效。
2022-03-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
The coherence of quantum dot confined electron- and hole-spin in low external magnetic field
我们从实验和理论上研究了半导体量子点中导带电子和价带重空穴自旋随时间的演化。特别是，在一个弱的外部施加的磁场的限制，由于周围的核自旋的波动在强度上可与奥弗豪泽场相媲美的自旋纯度的相干性。我们使用全光脉冲技术测量自旋演化作为时间的函数后，其初始化。我们首次表明，自旋纯度进行复杂的时间振荡，我们定量模拟使用中心自旋模型。我们的模型包括塞曼和超精细自旋和外部和Overhauser字段之间的相互作用，分别。我们的新研究对于基于量子点的纠缠多光子源的设计和优化是必不可少的。具体来说，群集和图形状态，这对外部施加的场的大小设置了严格的限制。
2021-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of nuclear spin diffusion at a GaAs/AlGaAs interface measured with a single quantum dot nano-probe
通过检测光致发光（PL）谱中Overhauser位移随时间的变化，测量了光泵GaAs/AlGaAs界面量子点中的核自旋极化动力学.已经发现~ 1分钟的长的核极化衰减时间，表明在外部施加的磁场中从GaAs点到周围的AlGaAs基质中的核自旋扩散是低效的。自旋扩散系数两个订单低于体GaAs中发现的。
2009-01-15 quant-ph
Optical pumping of quantum dot nuclear spins
分析了一种在单个量子点中测量核自旋的全光学方案。与随机取向的核自旋的超精细相互作用提出了量子点中电子自旋相干性的基本限制;通过冷却核自旋，这种退相干机制可以被抑制。该方案的灵感来自于原子物理学的激光冷却方法，并在零维结构中实现了“受控的Overhauser效应”。
2003-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Preparation of Non-equilibrium Nuclear Spin States in Double Quantum Dots
从理论上研究了GaAs双电子量子点中晶格核自旋的动态极化。在我们以前的工作[物理。104，226807（2010）]我们确定了长期动力学的三种机制，包括跨点的Overhauser场的大差异的建立、与所谓的“暗态”的形成相关联的核极化过程的饱和以及差异场的消除。特别地，当点是不同大小时，我们发现，在较小的点中，Overhauser场变得更大。在这里，我们提出了一个详细的理论分析这些问题，包括一个模型的极化动力学和一个新的数值方法，有效地模拟半经典中心自旋问题的发展。当考虑核自旋噪声时，结果与我们先前的工作一致，表明大差场和暗态是稳定的组态，而消除差场是不稳定的;然而，在没有噪声的情况下，我们发现所有三个稳态都取决于参数。这些结果与双量子点中的动态核极化实验符合得很好。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Voltage controlled nuclear polarization switching in a single InGaAs quantum dot
在肖特基二极管中嵌入的光泵浦单个InGaAs自组装量子点中，当对二极管施加的偏压进行调谐时，观察到两个稳定的核自旋极化之间的尖锐阈值状跃迁。突然的转变导致点中的Overhauser场的切换高达3特斯拉。偏压相关的光致发光测量揭示了电子隧穿辅助核自旋泵浦的重要性。我们还发现了共振LO声子介导的电子共隧穿的证据，该效应受外加偏压的控制，并导致核自旋泵浦率的降低。
2009-01-15 quant-ph
Nuclear magnetic resonance spectroscopy: An experimentally accessible paradigm for quantum computing
我们目前的实验结果表明，核磁共振光谱是能够有效地模拟量子计算机的许多能力，包括幺正演化和相干叠加，但没有随之而来的波函数崩溃。具体而言，我们有：（1）用Pound-Overhauser双共振和自旋相干双共振脉冲序列两种不同的方法实现了量子异或门，（2）证明了Pound-Overhauser异或门的平方根对应于一个条件旋转，从而得到了一个普适的门集合;（3）设计了Toffoli门的自旋相干实现方案，并证实了它能实现四自旋系统的平衡态的转换;（4）在NMR中使用标准梯度脉冲技术来均衡双自旋系统中除一个之外的所有布居，从而获得对应于|00>;（5）验证了通过将其变换为单自旋叠加态，可以识别出哪一个基本赝纯态存在;（6）将自旋相干异或门应用于单自旋叠加态，产生纠缠态，并通过梯度回波方法检测相关的双量子相干性来证实其存在。
1997-10-08 quant-ph
Role of hyperfine interaction for cavity-mediated coupling between spin qubits
我们考虑两个量子比特通过光学腔相互作用，其中每个量子比特由限制在量子点中的单个电子自旋表示。众所周知，III-V族半导体量子点中的电子自旋受到由于与核自旋的超精细相互作用而引起的退相干的影响。在这里，我们表明两个量子比特之间的相互作用也受到Overhauser场的影响。从非极化核系综出发，研究了两量子比特门的量子数与Overhauser场的依赖关系。我们包括超精细相互作用微扰到二阶在我们的分析结果，并以任意精度数值。
2012-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Enhancement of electron spin coherence by optical preparation of nuclear spins
研究了在光激发和光子探测下，量子点中核自旋与单电子自旋的大系综相互作用。当一对外加激光场满足两个基态电子自旋态之间的双光子共振时，对中间激子态散射光的探测可以作为对由于核自旋而产生的有效磁（Overhauser）场的弱量子测量。如果自旋被驱动到一个相干的人口捕获状态，没有光散射发生，那么核状态将被投射到本征态的Overhauser场算子和电子退相干由于核自旋将被抑制：我们表明，这个限制可以通过调整激光频率时，检测到光子。我们用一个林德布拉德方程来描述受驱动系统在光子发射和探测下的时间演化。数值上，我们发现的电子相干时间从5纳秒到500纳秒的准备时间为10微秒后增加。
2005-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization correlated photons from a positively charged quantum dot
极化互相关光谱在一个量子点与一个单一的孔充电显示具有共同的圆偏振光子的顺序发射。这种效应在没有磁场的情况下是可见的，但是随着沿着量化轴的场的增加而变得更加明显。我们解释的数据中的电子退相在X+状态所造成的Overhauser领域的原子核的点。我们预言，通过腔QED加速辐射速率，可以增加关联时间尺度。
2015-07-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Predicting the Slow Drift of Nuclear Spin Noise in Semiconductor Spin Qubits
Center for Computing Research, Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室计算研究中心）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
研究半导体自旋量子比特中核自旋噪声的缓慢漂移，扩展簇相关展开技术并结合量子与经典方法，通过多种实验数据验证，证明反作用效应，定量预测补偿奥弗豪泽场缓慢漂移的益处，可显著提升有效\(T_2^*\)。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-selective AC Stark shifts in a charged quantum dot
强的远失谐激光可以通过AC斯塔克效应移动光学活性量子系统的能级。我们证明了激光的偏振导致带电量子点的能量结构的自旋选择性修改，移动一个自旋流形而不是其他。由于核自旋的奥弗豪泽场，会发生额外的位移，这些核自旋被泵入部分极化状态。这种机制提供了一个潜在的快速，可逆的，和一致的控制的能量结构和极化选择规则的带电量子点。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Knight Field Enabled Nuclear Spin Polarization in Single Quantum Dots
通过对单电子或空穴带电量子点的共振圆极化光激发，我们证明了在没有外加磁场的情况下，原子核的动态自旋极化。电子自旋的光泵浦诱导了一个有效的非均匀磁场（Knight），该磁场决定了核自旋可以偏转的方向，并通过抑制由核偶极-偶极相互作用诱导的去极化来实现核自旋冷却。我们的观察表明，自旋极化的一个新的机制，其中自旋交换与电子库起着至关重要的作用。这些实验构成了对奥弗豪泽场进行量子测量的第一步。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Frequency-encoded linear cluster states with coherent Raman photons
多比特纠缠态是量子信息和计算的重要资源。固态发射器可以通过它们的自旋介导随后发射的光子之间的相互作用，从而提供了一条产生纠缠多光子态的途径。然而，现有的方案通常依赖于单光子的非相干发射，并且受到严重的实际限制，对于自组装量子点，最显著的是由于Overhauser磁场波动而导致的有限的自旋相干时间。在这里，我们提出了一种替代的方法，采用自旋翻转拉曼散射事件的自组装量子点的Voigt几何形状。我们认为，弱驱动的空穴自旋构成了一个有前途的平台，实际产生的频率纠缠光子团簇态。
2018-08-15 quant-ph
Hyperfine interactions in silicon quantum dots
本文对Si中传导电子的超精细参数进行了全电子计算，结果表明：（i）所有参数都与$^{29}$ Si位的自旋密度成线性关系，（ii）各向同性项比各向异性项大30倍以上，（iii）Si核处的传导电子电荷密度与实验结果一致，（iv）Si核处的传导电子电荷密度与实验结果一致。（iv）天然Si量子点（QD）中的Overhauser场比GaAs QD中的小两个数量级。这增强了Si在保持自旋相干性方面的出色性能，并为自旋电子学应用提供了可靠的定量信息。
2011-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-local nuclear spin quieting in quantum dot molecules: Optically-induced extended two-electron spin coherence time
我们证明了所有四个双电子自旋基态的InAs量子点分子（QDM）通过非本地抑制两个组成量子点（QD）的核自旋波动之间的相干性的扩展，而光学寻址只有上量子点跃迁。通过暗态光谱揭示了量子点之间的交换相互作用介导的核自旋锁定导致的长相干时间。线形分析提供了第一次测量的平静的奥弗豪泽场分布与减少核自旋波动。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-State Entanglement in the Nuclear Spin Dynamics of a Double Quantum Dot
提出了一种在电定义的双量子点中确定性地产生两核自旋系综之间的稳态纠缠的方案。由于与电子自由度的集体耦合中的量子干涉，核系统被主动驱动到双模压缩类目标态。纠缠的积累是伴随着一个自极化的核自旋向大奥弗豪泽场梯度。此外，电子和核动力学之间的反馈导致多稳定性和临界性的稳态解。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of Hyperfine Interaction on the Entanglement of Photons Generated by Biexciton Recombination
从理论上研究了双激子在量子点中级联复合产生的光的量子态，包括激子精细结构分裂（FSS）和电子-核自旋超精细相互作用.在理想情况下，发射的光子在偏振中纠缠，使得双激子复合过程成为量子通信和计算的不断发展的领域所必需的纠缠光子的候选源。量子点中激子态的相干性受到有限FSS和超精细相互作用的影响，超精细相互作用通过称为Overhauser场的有效磁场实现。我们调查的两个源的退相干的影响，并发现，虽然结合随机激子寿命的FSS是负责的纠缠的主要损失，这两个影响不能被最小化独立于彼此。此外，我们研究了通过部分极化核自旋和施加外部磁场来减少来自Overhauser场的退相干的可能性。我们发现纠缠的增加依赖于核自旋极化的程度以及方向。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics of entanglement of two electron spins interacting with nuclear spin baths in quantum dots
研究了两个量子点中两个电子自旋的纠缠动力学，其中每个电子都与其核自旋环境相互作用。针对非耦合量子点的情形，从两个量子比特的Bell态或Werner态出发，计算了由于与原子核的超精细相互作用而引起的纠缠衰减。我们主要关注磁场的制度，其中浴诱导的电子自旋翻转发挥作用，例如，它们的存在导致纠缠突然死亡在有限时间的外观初始化在贝尔状态的两个量子比特。对于这些领域的浴内偶极相互作用和空间不均匀性的超精细耦合的相干性（和纠缠）衰减的时间尺度上是无关紧要的，大多数的计算是使用均匀耦合近似精确的超精细哈密顿。我们提供了一个全面的概述在这个制度的纠缠衰减，考虑到量子位的自由演化，和回声协议，同时应用$π$脉冲的两个自旋。所有目前相关的实验浴状态被认为是：热状态，缩小状态（其特征在于减少不确定性的组件之一的Overhauser字段）的两个不相关的浴，和相关的缩小状态与一个明确定义的值的$z$组件的Overhauser字段interdot梯度。虽然我们主要使用的纠缠来量化的纠缠量在一个混合状态的两个电子自旋，我们也表明，他们的纠缠动力学可以重建从测量目前相关的实验纠缠证人，和保真度的量子隐形传态使用部分解纠缠状态作为资源。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum repeaters based on individual electron spins and nuclear-spin-ensemble memories in quantum dots
受最近量子点核自旋控制和操纵的发展的启发，我们提出了一个量子中继器方案，该方案结合了单个量子点电子自旋和核自旋系综，分别作为自旋光子接口和量子存储器。我们考虑使用低应变量子点嵌入高协同光学微腔。量子点核自旋系综允许纠缠态的长期存储，并且使用腔辅助门来执行预示的纠缠交换。我们强调了实现我们的量子中继器方案所需的量子点技术的进展，该方案承诺在长距离上建立高保真纠缠，其分布速率超过光子的直接传输。
2021-10-26 quant-ph
A silicon quantum-dot-coupled nuclear spin qubit
固态单核自旋由于其长的相干时间和良好的可控性，长期以来一直被设想为量子计算的平台。测量可以通过局部电子进行，例如单原子掺杂剂或晶体缺陷中的电子。然而，在多种掺杂剂或缺陷之间建立长程相互作用是具有挑战性的。相反，在光刻定义的量子点中，可调谐的点间电子隧穿允许相邻点中基于电子自旋的量子位的直接耦合。此外，与半导体制造技术的兼容性提供了一条引人注目的途径来扩展到大量的量子位。不幸的是，超精细相互作用通常太弱，无法解决单个核。在这里，我们表明，对于硅金属氧化物半导体量子点中的电子，超精细相互作用足以初始化，读出和控制单个硅-29核自旋，产生核自旋的长相干时间与量子点系统的灵活性和可扩展性的组合。我们展示了核自旋量子比特的高保真投影读出和控制，以及核自旋和电子自旋之间的纠缠。重要的是，我们发现当电子在量子点之间移动时，核自旋和电子自旋都保持了它们的相干性，从而为通过电子穿梭实现远程核-核纠缠铺平了道路。我们的研究结果确立了量子点中的核自旋作为量子处理的强大新资源。
2019-06-28 quant-ph
Hyperpolarized Molecular Nuclear Spins Achieve Magnetic Amplification
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心）；Johannes Gutenberg University of Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；Helmholtz Institute Mainz（美因茨亥姆霍兹研究所）；University of Miami（迈阿密大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
针对核自旋磁传感响应度低的问题，本研究提出基于超极化分子核自旋的磁放大方法，实现了较现有质子、Overhauser磁力仪数个量级的响应度提升，为新型量子传感器研发提供支撑。
2025-11-14 quant-ph
Inhomogeneous dynamic nuclear polarization and suppression of electron-polarization decay in a quantum dot
我们通过频繁地向量子点注入极化电子自旋来研究动态核极化过程。由于频繁注入的电子自旋抑制了直接偶极和间接电子介导的核自旋相互作用，独立自旋近似下的解析预测与量子数值模拟符合得很好。我们的结果表明，所获得的核极化是高度不均匀的，成正比于当地的电子-核超精细相互作用常数的平方，如果注入频率高。利用非均匀极化核自旋作为初始态，我们进一步证明了即使在相对较低的核极化（<20%）下，电子极化衰减时间也可以延长100倍，而不会对Overhauser场的涨落产生太大的抑制。我们的研究结果奠定了基础，为未来的研究更复杂的自旋系统，如双量子点和氮空位中心的金刚石中的DNP的效果。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of the nuclear Zeeman effect on mode locking in pulsed semiconductor quantum dots
半导体量子点中的电子自旋的相干性通过经由核聚焦的锁模而被强烈增强，其中电子自旋与周期性脉冲的同步被缓慢地转移到半导体材料的核自旋，由这些核自旋之间的超精细相互作用介导。驱动电子自旋拉莫尔振荡的外部磁场也使核自旋受到类似塞曼的耦合，尽管这种耦合要弱得多。对于实验中使用的典型磁场，核塞曼效应的能量尺度与超精细相互作用的能量尺度相当，因此它是不可忽略的。本文定量分析了核塞曼效应对锁模的影响。在一个微扰的框架内，我们计算的Overhauser场分布后，一个长时间的脉冲。我们发现，核塞曼效应可以交换共振和非共振频率。我们区分模型与一个单一的类型和多种类型的核。对于后一种情况，共振的位置取决于各个$g$因子，而不是平均值。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient algorithms for the dynamics of large and infinite classical central spin models
我们研究了中心自旋模型中的关联函数的时间依赖性。中心自旋模型描述了被限制在量子点中的电子或空穴的自旋与形成Overhauser场的核自旋相互作用。对于大型浴池，一个经典的描述模型产生定量正确的结果。我们开发和应用各种算法，以捕捉从1000到无限多个浴旋转浴大小的中心旋转的长时间限制。代表的Overhauser领域的正交多项式，我们表明，一组精心减少的微分方程是足以计算的自旋相关性的整个问题到很长的时间，例如高达$10^5\hbar/J_\mathrm{Q}$其中$J_\mathrm{Q}$是自然的能量单位的系统。这一技术进步使得利用实验相关参数对模型进行分析成为可能。我们基准的算法的结果与精确的数据为少数浴旋转，我们预测如何长时间的相关性表现为不同的有效数量的浴旋转。
2017-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic bidirectional dynamic nuclear polarization by optically pumped trions in quantum dots
本文已被作者更新为：arXiv：1012.0060v1 [cond-mat.mes-hall]，标题为“通过量子点中的光激发空穴实现集体核稳定“
2011-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of Zeeman gradients by nuclear polarization in double quantum dots
我们利用电偶极自旋共振测量InAs纳米线量子点的动态核极化。当系统在亚稳态高电流状态和低电流状态之间转换时，共振频率发生变化，表明存在核极化。我们提出，低和高电流状态对应于不同的总塞曼能量梯度之间的两个量子点。在低电流状态下，由于$g$因子失配，动态核极化有效地补偿塞曼梯度，导致抑制的总塞曼梯度。我们提出了一个理论模型的电子-核反馈，证明了一个固定点在核极化几乎相等的塞曼分裂在两个点，并预测一个狭窄的超精细梯度分布。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical investigations of quantum-dot spin dynamics
利用全光学方法研究了单量子点自组装InAs/GaAs中自旋弛豫随静电场和磁场的变化。为了研究量子点的自旋动力学，我们测量的共振吸收的程度，这是由于由共振激光场引起的光自旋泵浦和由水库引起的自旋弛豫之间的竞争。决定量子点自旋动力学的基本相互作用是量子点核自旋系综的超精细耦合、自旋-声子耦合和与附近费米电子海的交换型相互作用。我们表明，由三个基本相互作用产生的自旋弛豫强度可以改变高达五个数量级时，改变所施加的电场和磁场。我们发现，我们用来研究自旋弛豫的光自旋泵的强度主要取决于超精细诱导的单电子自旋态混合在低磁场和重轻空穴混合在高磁场。我们的测量使我们能够确定超精细（Overhauser）场的均方根值为~15 mTesla，电子g因子g_e=0.6，空穴混合强度为|epsilon| ^2 = 0.0005。
2007-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling the nuclear polarization in quantum dots using optical pulses with a modest bandwidth
我们发现，具有适度光谱宽度的失谐光脉冲序列可以抑制InAs量子点中的核自旋。脉冲带宽足够大，以激发在这些带负电荷的点中的两个电子自旋本征态的相干叠加，但足够窄，以给出本征态之间的部分光谱选择性。电子自旋态的相干旋进和周期性激发聚焦核自旋分布，产生一组离散的旋进模式。光谱选择性通过依赖于光学自旋旋转而不是电子自旋弛豫的机制产生净核极化。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Spin Dynamics in Double Quantum Dots: Multi-Stability, Dynamical Polarization, Criticality and Entanglement
本文从理论上研究了在Pauli阻塞机制下，电定义双量子点中由电子输运和超精细相互作用驱动的核自旋动力学。我们推导出一个基于主方程的框架，并表明耦合的电子-核系统显示出对两个量子点中的大的核自旋极化梯度的积累的不稳定性。在这种非均匀磁场的存在下，集体超精细耦合中的量子干涉效应导致在演化的稳态中两个量子点之间的相当大的核自旋纠缠。我们调查这种效果，使用分析和数值技术，并证明其鲁棒性下的各种类型的缺陷。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Screening nuclear field fluctuations in quantum dots for indistinguishable photon generation
半导体量子点可以产生高度相干且不可分辨的单光子。然而，本征半导体退相机制可以降低双光子干涉的可见性。对于量子点中的电子，一个基本的退相过程是与核自旋浴的超精细相互作用。在这里，我们直接探讨的结果波动的核自旋的弹性和非弹性散射光子谱从一个单一的点居民电子。我们发现，核自旋涨落导致失谐拉曼散射光子，这是区别于弹性和非相干成分的共振荧光。这大大降低了双光子干涉的可见性。然而，我们证明了核自旋噪声的成功筛选，使相干单光子，表现出高可见度的双光子干涉的产生。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangling nuclear spins in distant quantum dots via an electron bus
我们提出了一个协议的确定性产生的纠缠之间的两个合奏的核自旋周围两个遥远的量子点。该协议依赖于在每个量子点中注入具有确定极化的电子以及电子从一个量子点到另一个量子点的相干转移。计算小系统的精确动力学，并使用有效的主方程和近似的非线性运动方程的较大系统，我们能够确认，我们的协议确实产生纠缠均匀和非均匀系统。最后，我们分析了我们的协议在当前几个实验平台上的可行性。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of the direction and rate of nuclear spin flips in InAs quantum dots using detuned optical pulse trains
我们发现光脉冲训练与量子点中电子跃迁的失谐控制了核自旋翻转的方向。光脉冲训练产生围绕所施加的磁场进动的电子自旋，其中自旋分量仅对于失谐脉冲平行于场。这个分量导致核自旋翻转的不对称性，提供了一种产生稳定和精确的核自旋极化值的方法。使用双色，时间分辨法拉第旋转和椭圆率观察到这种效果。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of nuclear induced spectral diffusion: Spin decoherence of phosphorus donors in Si and GaAs quantum dots
我们提出了一个半导体局域自旋的谱扩散模型，该模型是由晶格核自旋的偶极涨落引起的。每个核自旋触发器被假定为是独立的，该过程的速率由矩量法计算。我们计算的Si：P中施主电子自旋的自旋退相干时间$T_{M}=0.64$ ms是自旋回波衰减测量的两倍。对于$^{31}$ P核自旋，我们表明，频谱扩散是很好的运动窄化制度。GaAs量子点的计算给出了取决于量子点尺寸的$T_{M}=10-50$ $μ$ s。我们的理论表明，核诱导光谱扩散不应该是一个严重的问题，在发展自旋为基础的半导体量子计算机架构。
2003-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron-nuclear dynamics in a quantum dot under non-unitary electron control
介绍了一种求解量子点与宿主核通过超精细相互作用的外控电子自旋问题的方法。我们的方法占广义（非幺正）演化的外部控制和环境，如相干激光结合自发发射的影响。作为一个具体的例子，我们发展了核诱导频率聚焦动力学的微观理论，正如在Science 317，1896（2007）中首次测量的那样;我们发现核弛豫速率比该工作中引用的速率快几个数量级。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Role of Nuclear Quadrupole Coupling on Decoherence and Relaxation of Central Spins in Quantum Dots
半导体量子点中应变诱导的局域电场梯度可以耦合到核自旋的四极矩。我们发展了一个理论，描述了这种四极耦合（QC）的影响，电子和空穴的“中心”自旋定位在这样的点的自旋放大器。我们发现，当QC强度相当于或大于核与中心自旋之间的超精细耦合强度时，中心自旋的弛豫速率强烈增强，并且可以是指数的。我们证明了一个很好的协议与最近的实验自旋弛豫空穴掺杂（In，Ga）As自组装量子点。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Supersymmetry approach to nuclear-spin-polarization-induced quantum dot structure calculations
在核自旋极化诱导量子点中，电子通过局部核自旋极化被限制。由于核自旋扩散和弛豫过程，模型电子约束势随时间变化。它可以很好地近似为高斯曲线，这不是一个精确可解的潜力。我们证明，它也可以近似为零值的角动量和他们的奇异类似物的其他值的动量的多孤子潜力，而不会有任何损失的计算精度。我们得到这些潜在的超对称（或等价达布）变换从零电位。这种势的主要优点是它们是精确可解的。发现核自旋极化诱导的量子点能级随时间变化。
2004-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dynamics of Quantum Dot Nuclear Spin Polarization Controlled by a Single Electron
本文对单个半导体量子点中动态核自旋极化的建立和衰减的动力学进行了实验研究。我们的实验表明，原子核可以在几毫秒的时间尺度上极化，而它们的衰变动力学极大地依赖于外部参数。我们表明，一个单一的电子可以非常有效地去极化的核自旋，并讨论了两个过程，可以导致这种去极化。相反，在没有量子点电子的情况下，核自旋极化的寿命在秒的时间尺度上，最有可能受到核偶极-偶极相互作用的非长期项的限制。通过施加超过1 mT的外部磁场，我们可以进一步将这种去极化率抑制1-2个数量级。
2007-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
