Controlled phase gate in exchange coupled quantum dots affected by quasistatic charge noise
针对半导体量子比特中电荷噪声影响两比特门保真度的问题，研究了准静态失谐噪声对双量子点自旋比特受控相位门的作用，推导了弱噪声下相关解析表达式并验证了序列保真度指数衰减规律仍成立。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium double quantum well
本文提出利用多量子阱异质结构超越平面系统，在应变锗双量子阱中实现了栅极定义垂直双量子点的运行，通过量子输运测量验证了其垂直堆叠结构，并讨论了在量子计算与模拟中的应用前景。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum dot-based high-fidelity universal quantum gates in noisy environment
本文针对噪声环境下的量子点自旋量子比特，利用Lindblad主方程对NOT门、Hadamard门和Toffoli门的自旋动力学与噪声过程进行建模，确定了外部磁场的工作范围以实现高保真度通用量子门操作，并提供了模拟更大规模量子处理器的通用框架。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lapse of transmission phase and electron molecules in quantum dots
通过量子点的过渡相的令人困惑的行为可以通过量子点中电子分子的形成以自然的方式理解。在这种情况下，共振隧穿通过准静态（门口）状态发生，当占据点的电子数量达到某个"临界“值$N_{cr}$时，就会出现这种状态。我们对这个量的估计与实验数据一致。预测了$N_{cr}$对点尺寸的依赖关系。
2008-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-fidelity entangling gate for double-quantum-dot spin qubits
半导体中的电子自旋是有希望的量子比特，因为它们的长相干时间使近10^9相干量子门操作成为可能。然而，开发可扩展的高保真双量子比特门仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一个纠缠门之间的两个双量子点自旋量子位在GaAs中，通过使用磁场梯度之间的两个量子点在每个量子位，以抑制退相干由于电荷噪声。当磁梯度主导电子之间的电压控制交换相互作用时，量子比特相干时间增加一个数量级。使用随机基准测试和自洽的量子测量，状态和过程断层扫描，我们测量单量子位门的保真度约为99%和纠缠门保真度为90%。在未来，在无核自旋材料（如Si）中操作具有大梯度的双量子点自旋量子比特，应该能够实现超过容错量子信息处理阈值的双量子比特门保真度。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pulse-gated quantum dot hybrid qubit
由双量子点中的三个电子形成的量子点混合量子位具有高速的潜力，因为存在量子位变得类似电荷的能级交叉。在这里，我们展示了如何充分利用脉冲门控方案中的能级交叉，该方案将自旋量子位分解为一系列电荷跃迁。我们开发一个和两个量子位直流量子门，比以前提出的交流门更简单。我们得到的控制序列的封闭形式的解决方案，并表明，这些亚纳秒门可以实现高quantiities。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersive Readout of a Few-Electron Double Quantum Dot with Fast rf Gate-Sensors
我们报道了利用原位栅电极作为灵敏探测器，在少电子区实现了双量子点电荷态的色散读出。我们基准此门检测技术对完善的量子点接触（QPC）电荷检测器，并发现相当的性能与10 MHz的带宽和6.3 × 10-3 e/ \sqrt Hz的等效电荷灵敏度。色散栅传感减轻了量子点系统中单独的电荷检测器的负担，并有望在按比例放大的阵列中实现量子位的读出。
2012-10-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb interaction signatures in self-assembled lateral quantum dot molecules
利用光致发光光谱研究了单个自组装InGaAs横向量子点分子的基态。我们沿着生长方向施加电压，使我们能够控制量子点分子的总电荷占有率。使用计算建模和实验分析相结合，我们分配所观察到的离散谱线的比荷分布。我们解释的动态过程，导致这些电荷配置通过电注入和光产生。我们的系统分析提供了证据的点间隧穿的电子在以前的理论工作中预测。
2012-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
High fidelity ac gate operations of the quantum dot hybrid qubit
硅中的半导体量子点是有前途的量子位，因为长的自旋相干时间和它们的可扩展性潜力。然而，这样的量子位具有完整的电气控制和高于量子纠错的阈值的量子位尚未实现。我们从理论上证明了量子点混合量子比特的交流门操作可以达到阈值保真度。这个量子位由三个电子组成的双点，是电控的，不需要磁场，以GHz的门速度运行。我们分析了1/f电荷噪声在这个量子比特引起的退相干，发现隧道耦合和失谐的参数制度，最大限度地减少量子比特频率的电荷噪声依赖，并确定最佳的工作点，驱动失谐和隧道耦合的交流门操作。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tuning inter-dot tunnel coupling of an etched graphene double quantum dot by adjacent metal gates
石墨烯双量子开启了利用电荷或自旋自由度在这种新型电子材料中存储和操纵量子信息的可能性。然而，蚀刻的石墨烯纳米结构中的杂质和边缘紊乱阻碍了控制点间隧道耦合的能力，tc是人工分子最重要的特性。在这里，我们报告的tc在全金属栅调谐石墨烯DQD的测量。我们发现，TC可以控制连续约四个因素，采用一个单一的门。此外，当电子被一个接一个地栅极泵浦到点中时，tc可以单调地改变为另一个因子4。结果表明，蚀刻DQD中的隧道耦合强度可以在相当宽的范围内以可控的方式变化，这改善了使用石墨烯作为量子位应用的基础材料的前景。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast Two-Qubit Gates in Semiconductor Quantum Dots using a Photonic Microcavity
量子计算的实现需要快速的单量子位和多量子位量子门操作。在光控量子点量子比特的情况下，满足量子计算中所有要求的远程两个或多个量子比特操作的理论设计还不可用。我们已经开发了一种快速，远程两量子比特门的设计，通过使用量子点腔系统的激发态的光子微腔模式介导，以满足这些需求。这种设计不需要相同的量子位，它与可用的光诱导单量子位操作兼容，并且它为可扩展的架构提供了机会。我们表明，门保真度可以超过90%的实验访问系统。
2013-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-fidelity gates in quantum dot spin qubits
已经提出了几种逻辑量子比特和量子门用于由施加到顶栅的电压控制的半导体量子点。不同的计划可能很难进行有意义的比较。在这里，我们开发了一个理论框架，以平等地评估不同的量子比特门控方案。我们将该方法应用于两种类型的双点量子比特：单重态-三重态（ST）和半导体量子点混合量子比特。我们研究了三种翻转量子比特状态的量子门：DC脉冲门，基于逻辑量子比特共振（LQR）的AC门，以及被称为受激拉曼绝热通道（STIRAP）的类似门的过程。这些门都是由交换相互作用介导的，该交换相互作用是使用点间隧道耦合$g$和失谐$ε$实验控制的，失谐设置了点之间的能量差。我们的程序有两个步骤。首先，我们优化门保真度（$f$）固定$g$作为其他控制参数的函数，这产生了一个$f^\text{opt}(g)$，是通用的不同类型的门。接下来，我们确定对控制参数的物理约束;这产生了特定于量子位门组合的上限$f^\text{max}$。我们表明，类似的门结晶度（$ \sim 99.5$ %）应可达到ST量子位在同位素纯化的硅，和混合量子位在天然硅。由于核自旋产生的波动磁场$ΔB$，GaAs器件获得了相当低的结晶度。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically controlled phase gate for two spin qubits in coupled quantum dots
我们提出了一个可行的方案，在相邻的自组装量子点中的两个传导电子自旋量子比特之间实现光控相位门。点之间的相互作用是介导的隧穿的价空穴状态，这是激活，只有通过施加正确的偏振和频率的激光脉冲。结合空穴隧穿和泡利阻塞效应，我们得到了两个量子点的条件动力学，这是我们门操作的本质。我们的研究结果与最近一代垂直堆叠自组装InAs量子点明确相关，并表明通过避免意外动力学的设计，理论上可以在10 ps范围内实现门，保真度超过90%。因此，我们的提议为量子点中的超快量子逻辑的演示提供了一条可行的途径。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise-Protected Gate for Six-Electron Double-Dot Qubits
在中等磁场中，六电子双量子点中的单重态-三重态自旋量子比特可以表现出对电荷噪声的优异免疫性。这种免疫力来自圆形量子点的第二能量层中轨道的对称性：在这个层中的单重态和三重态具有相同的电荷分布。我们的相位门模拟，其中包括$1/f$电荷噪声波动的陷阱，表明这种对称性是最有效地利用，如果栅极操作之间的甜蜜点深（3，3）和（4，2）的电荷稳定区域迅速切换;预测非常接近一，如果可以进行亚纳秒切换的结晶度。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-Qubit Geometric Phase Gate for Quantum Dot Spins using Cavity Polariton Resonance
我们描述了一种实现两量子位几何相位门的设计，通过该设计，限制在相邻量子点中的一对电子发生纠缠。纠缠是光激发激子-极化激元与局域自旋之间库仑交换相互作用的结果。这种光学耦合类似于电子-电子Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用，提供了具有中等腔品质因数Q的高速、高保真度双量子比特门操作。通过优化光脉冲参数（脉冲宽度和能量），可以减小由于极化激元寿命有限而引起的误差。所提出的设计，使用静电量子点，最大限度地纠缠，并确保可扩展性。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic phonon decoherence and quantum gates in coupled lateral quantum dot charge qubits
Hayashi等人最近的实验[Phys.Rev.Lett. 91，226804（2003）]证明了在横向限定的量子点中电荷量子位（qubit）的相干振荡。我们研究了本征电子-声子消相干和门的性能，为下一步：一个系统的两个耦合的电荷量子比特。有效的退相干模型包含了局部退相干和集体退相干的性质。退相干通道可以通过它们的多极矩来分类，这导致了不同的低能谱。结果表明，由于超欧姆谱的存在，单量子位Hadamard门的质量受到限制。通过使用具有弱隧道耦合的双点，可以显著地改善。
2005-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Second Quantization: Gating a Quantum Dot Through the Sequential Removal of Single Electrons from a Nanoscale Floating Gate
本文提出用AFM针尖作为可移动低温开关对纳米级浮栅充电，将量子点浮栅电极缩小至约100纳米，并通过单电子泄漏统计测得约10^19欧姆的浮栅泄漏电阻。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-Fidelity Entangling Gates for Quantum-Dot Hybrid Qubits Based on Exchange Interactions
量子点混合量子比特利用了扩展的电荷噪声最佳点，该最佳点抑制了失相，并且使得高保真单量子比特门的实验实现成为可能。然而，目前提出的双量子比特门需要将量子比特从它们的最佳点调出来。在这里，我们提出了一种基于交换相互作用的双混合量子比特耦合方案，该方案允许量子比特始终保持在其最佳点。通过量子比特间的隧道耦合来控制相互作用。通过模拟这种门在现实的准静态和$1\!/\!f$电荷噪声的存在下，我们表明，我们的方案应使长度为$\sim$ 5~ns的受控$Z$门，和长度为$\sim$ 7~ns的Z-CNOT门，两者都具有$>$ 99.9\%。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-electron occupation in quantum dot arrays at selectable plunger gate voltage
针对半导体量子比特因尺寸小而对环境敏感、需定制栅极电压限制单电荷从而影响扩展性的问题，提出仅通过临时施加应力电压来调谐并均等化栅极电压的方法，在双量子点和2×2四重量子点中实现了预定电压下的稳定单电子占据，为推进量子硬件放宽了控制要求。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate reflectometry in dense quantum dot arrays
该研究在工业制造的2×2硅量子点阵列中证明，仅凭单栅高频反射测量即可实现四点单电子占据与运动检测，并支持点间电荷弛豫和无电子库电荷传感表征。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulative Properties of the Asymmetry Double Quantum Dots via Laser and Gate Voltage
本文采用密度矩阵方法研究非对称双量子点系统，发现激光脉冲或门电压可操控其增益、吸收、色散及隧穿转移的态布居，为量子系统电光操控提供可能。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient orthogonal control of tunnel couplings in a quantum dot array
半导体量子点阵列是一种新型的量子计算和量子模拟的平台。然而，栅电压对点电位的串扰和点间隧道耦合使器件参数的调谐复杂化。迄今为止，对点电位的串扰通常使用所谓的虚拟栅极来有效地补偿，虚拟栅极是物理栅极电压的特定线性组合。然而，由于隧道耦合对栅极电压的指数依赖性，对隧道势垒的串扰目前通过缓慢的迭代过程来补偿。在这项工作中，我们表明，隧道势垒上的串扰可以有效地表征和补偿，使用的事实是，相同的指数依赖适用于所有的门。我们演示了四重量子点阵列中的串扰的有效校准，并定义了一组虚拟势垒门，我们显示所有点间隧道耦合的正交控制。我们的方法标志着大规模量子点阵列的调谐过程的可扩展性向前迈出了关键一步。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-fidelity quantum gates in Si/SiGe double quantum dots
受Zajac等人最近实验的启发。[arXiv：1708.03530]，我们在理论上描述了高保真双量子位门，使用受磁场梯度影响的相邻量子点中自旋之间的交换相互作用。我们使用分析计算和数值模拟相结合，以提供最佳的脉冲序列和门操作的参数设置。我们提出了一种新的同步方法，它避免了在门操作过程中有害的自旋翻转，并提供了有关相位失配的细节积累在两个量子位门发生由于剩余的交换相互作用，非绝热脉冲，和非共振驱动。通过调整选通时间，同步谐振和非谐振转换，并通过相位控制补偿这些相位失配，可以显著提高整体选通保真度。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate control of spin dynamics in III-V semiconductor quantum dots
我们发现，即使在没有波函数穿透势垒的情况下，异质结量子点的g因子和自旋翻转时间T_{1}对能带弯曲界面电场也非常敏感。当电场为10^{5} V/cm量级时，g和T_{1}对由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用之间的相互作用产生的点半径和磁场表现出高灵敏度。这一结果为量子点自旋量子计算机的设计开辟了新的可能性，其中g因子和T_{1}可以通过外部门操纵自旋轨道耦合来设计。
2003-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum interference and control of the optical response in quantum dot molecules
讨论了量子分子在两个激光场作用下的光学响应。使用一个现实的模型和参数，我们映射的物理条件，找到三个不同的现象在文献中报道：隧道诱导的透明度，Autler-Townes双峰的形成，并创建一个Mollow-like三重态。我们发现，量子点之间的电子隧穿是负责不同的光学制度。我们的结果不仅解释了文献中的实验结果，而且为未来的实验和使用量子点分子在光学中的应用提供了见解。
2013-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photovoltaic efficiency at maximum power of a quantum dot molecule
在这项工作中，它是调查的行为的效率在最大功率的量子点分子，作为一个设备的光伏转换。使用主方程的理论方法，考虑到能量偏移的影响，和量子势垒的宽度，确定现实的物理条件，提高光电池的光伏响应。结果表明，与单个量子点相比，该量子点的增益有提高30%的潜力。此外，该系统在最大功率下与Chambadal-Novikov效率相比时表现出增益，而不超过卡诺效率，正如热力学第二定律所预期的那样。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Manipulation of Quantum Dot Electron Spin Qubits Using Microcavity Quantum Well Exciton-Polaritons
在本文中，我们介绍和分析了一种新的系统设计，基于量子点的量子位，同时支持可扩展的单量子位和双量子位门，和单次量子位测量。所有三个关键过程（单量子位门、双量子位门和量子位测量）都依赖于每个量子点中的电子与位于量子点附近的量子阱中形成的激子-极化激元之间的相互作用。我们提出的系统的一个关键的新功能是使用极化激元陷阱，我们表明，增强了量子点-量子阱相互作用的一个因素10，从而导致$100 \times$更快的两个量子位门。我们还介绍了一种新的单量子位门，它是基于光学和微波控制的组合，这是在相同的设备和系统配置中支持的其他操作，相比之下，传统的单量子位门，是基于全光控制。
2017-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli Spin Blockade in a Resonant Triple Quantum Dot Molecule
量子点系统中的泡利自旋阻塞是指仅允许某些自旋态的电荷输运，它已成为半导体自旋量子位器件中的一种有效工具。本文从理论上研究了在外加磁场作用下，由三个相同量子点组成的三重量子点分子中的泡利自旋阻塞。当三电子态与二或四电子态共振时，Aharonov-Bohm振荡和塞曼分裂导致周期性的自旋阻塞效应。我们专注于在两个和三个电子共振的自旋封锁，并表明，我们可以调整的磁场，选择性地只允许自旋单重态或自旋三重态添加一个额外的电子从隧道耦合的铅。这种自旋阻断使三个量子点保持在对抗电荷噪声的最佳甜蜜点，证明了其作为量子点系统中量子位的有效读出方案的潜力。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light emission properties in a double quantum dot molecule immersed in a cavity: phonon-assisted tunneling
两种主要机制决定了双量子点中的隧穿过程：激发波函数的重叠，有效地描述为隧穿速率，以及声子辅助隧穿。在本文中，我们研究了在单模光腔中的双量子点分子中，这两种机制之间的竞争所产生的不同的隧穿机制。我们展示了这些制度如何影响每个量子点和腔中的平均激发数，光致发光光谱的光谱分辨率和发射峰，以及二阶相干函数，它是从腔中发射的光的量子度的指标。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-valley system in a gated MoS$_2$-monolayer quantum dot
本研究的目的是设计一种基于MOS $_2$单分子层中的栅极定义的量子点的纳米器件，通过施加控制电压来调节器件的限制电势并强制谷间跃迁。本发明的Rashba自旋-轨道耦合另外允许自旋操作。此外，这两种效应都使自旋谷SWAP成为可能。考虑到可行的点形成电位和控制Rasha耦合的电场，器件结构被逼真地建模。因此，通过进行可靠的数值模拟，我们展示了如何通过电气控制设备中电子的状态，我们可以在自旋谷双量子位系统中获得单量子位和双量子位（因此是通用的）门。通过模拟，我们研究了基于单电子的双量子位\textit{locally}的实现的可能性，具有一个有趣的特点，即双量子位门比单量子位门更容易实现。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
How NOT to build control-target gates in semiconductor quantum dots and beyond
University of Rochester（罗切斯特大学）；Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）
该研究针对半导体量子点器件架构无法高效实现CNOT等非对称控制-目标门的问题，提出异质双量子点器件蓝图，可在同位素纯化硅中实现单脉冲容错的100纳秒CNOT门。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement based Controlled Not gate for topological qubits in a Majorana fermion quantum-dot hybrid system
提出了一种在量子点-马约拉纳-费米子混合系统中实现拓扑量子比特的受控非门的方案。量子信息被编码在马约拉纳费米子对上，马约拉纳费米子存在于沉积在s波超导体上的量子纳米线的拓扑平凡和非平凡部分之间的界面上。一个基于测量的双量子位受控非门是在量子点辅助的奇偶测量的帮助下产生的，然后是指定的单量子位门。通过Aharonov-Casher效应实现了对量子点和拓扑量子比特的奇偶性测量。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Two-qubit Gate of Combined Single Spin Rotation and Inter-dot Spin Exchange in a Double Quantum Dot
实现多量子比特量子门是量子信息处理的一个重要要求。在这里，我们展示了一个基于电子自旋的全电双量子比特门，它由双量子点中的单自旋旋转和点间自旋交换组成。通过将两量子比特门应用于初始的非关联态，获得了部分纠缠的输出态。我们发现纠缠度是可控的交换操作时间。该方法是实现通用多量子比特门的关键一步。
2011-09-15 quant-ph
Quantum gates by coupled asymmetric quantum dots and controlled-NOT-gate operation
一个基于非对称耦合点系统的量子计算机已经被提出，并被证明作为受控非门。其基本思想是：（1）电子局域在一个非对称耦合点中。（2）当耦合点的能级接近时，电子从一个点转移到另一个点。（3）耦合点之间的库仑相互作用相互影响其他耦合点的能级。估计了量子计算的退相干时间和测量时间。该系统可以通过发展硅纳米晶体单电子存储技术来实现，量子线路与传统电路的直接结合成为可能。
1999-10-19 quant-ph
Two-qubit controlled phase gate based on two nonresonant quantum dots trapped in a coupled-cavity array
提出了一种在非小跳变极限条件下，利用两个耦合光子晶体腔中的两个不同量子点，在经典激光场驱动下实现量子控制相位门的方案.在门操作期间，量子点都不被激发，而系统可以根据量子点的不同状态获得不同的相位。与单量子位操作一起，可以实现双量子位控制的相位门。
2011-04-13 quant-ph
Universal Set of Quantum Gates for Double-Dot Exchange-Only Spin Qubits with Intradot Coupling
提出了一种基于双量子点中只交换自旋量子比特的通用量子门操作，其中每个量子比特由（2，1）填充中的三个电子获得.门操作通过静电调制隧道势垒和两个点之间的能量偏移来解决，分别为单占用和双占用。我们提出了Hadamard门和$π$ /8门的单量子位操作的显式门序列，以及双量子位控制的非（CNOT）门，以完成泛集.考虑了双占据量子点中两个电子之间不可切换的相互作用。采用自旋密度泛函理论模拟得到短的门时间。
2014-04-09 quant-ph
Quantum controlled phase gate based on two nonresonant quantum dots trapped in two coupled photonic crystal cavities
提出了一种利用两个不同的量子点在两个耦合的光子晶体腔中被捕获并由经典激光场驱动实现双量子比特量子相位门的方案。在门操作期间，腔模和量子点都没有被激发，因此退相干可以被抑制。该系统可以根据量子点的状态获得相位，从而实现可控相位门。
2011-01-15 quant-ph
Relocalization switch in a triple quantum dot molecule in 2D
研究通过二维六次振荡子模型揭示了量子点间隧道效应导致的密度突发性重定位现象。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Quantum Computation and Bell-state Measurement with Double-Dot Molecules
我们提出了一个双点分子的量子计算架构，其中量子比特被编码在分子的两个电子的自旋态。通过将每个分子内的两个点垂直于量子位标度线排列，相邻量子位之间的相互作用大大简化，并且多量子位系统的标度变得简单。由于可以通过调节两个点之间的电势偏移来方便地在任何两个相邻分子之间打开和关闭伊辛模型有效相互作用，因此可以实现通用双量子位门，而不需要对点之间的隧道耦合进行时间依赖性控制。对于这样排列的量子分子，我们还提出了一种对双点单重态和三重态编码的量子比特的Bell态测量方案。
2007-08-18 quant-ph
Gates controlled parallel-coupled double quantum dot on both single layer and bilayer graphene
本文报道了在双层和单层石墨烯上制备栅控平行耦合双量子点的方法和量子输运测量结果。结果表明，采用面内柱塞栅和背栅可以有效地调节平行双点的点间耦合强度。所有相关的能量尺度和参数的石墨烯平行耦合双点可以提取从蜂窝电荷稳定性图通过传输测量揭示。
2011-04-22 quant-ph
An unconventional geometric phase gate with two nonresonant quantum dots trapped in a photonic crystal cavity
提出了一种利用光子晶体腔中的两个非共振量子点通过非常规几何相位实现双量子比特控制相位门的方案。在该系统中，量子点同时与大失谐腔模和强驱动经典光场相互作用。在门操作期间，量子点不经历跃迁，而腔模式沿着相空间中的闭合路径移位。以这种方式，系统可以获得以量子点的状态为条件的几何相位。在实现单量子比特操作之后，可以构造双量子比特控制的相位门。
2011-06-23 quant-ph
Dipolariton formation in quantum dot molecules strongly coupled to optical resonators
本文研究了双量子点与微腔的共振隧穿过程。确定了点间隧穿效应对光-物质杂化态的影响，并证明了它们的亮度和相应的偶极矩的可调谐性。这些结果预测偶极化激元产生的人工分子耦合到光学谐振腔，并提供了一个有前途的方案，控制的发射效率和激子极化激元的相干时间。
2018-11-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Resonator-assisted entangling gate for singlet-triplet spin qubits in nanowire double quantum dots
我们提出了一种谐振子辅助的纠缠门，用于高保真度的自旋量子比特。每个自旋量子比特对应于纳米线双量子点中的两个电子，单线态和三重态之一作为逻辑量子比特态。该门受虚电荷偶极跃迁的影响。我们在我们的模型中包括噪声，以显示在当前的实验条件下的方案的可行性。
2010-05-17 quant-ph
Implementing controlled-NOT gate based on free spin qubits with semiconductor quantum-dot array
基于半导体量子点中的电子自旋作为量子比特，在固体纳米结构中构造了一种新的量子控制非门（CNOT），而无需借助自旋-自旋相互作用。利用单电子隧穿技术和相干量子点元胞自动机结构产生辅助电荷纠缠态。利用辅助电荷纠缠态作为中间态，我们得到了一个自旋纠缠态，并设计了一个仅利用单自旋旋转的CNOT门。
2007-08-19 quant-ph
Long-distance entangling gates between quantum dot spins mediated by a superconducting resonator
最近的硅量子比特实验表明，微波谐振器与双量子点中单个电子的自旋有很强的耦合，这为远程自旋-自旋相互作用提供了可能性。我们提出了我们的理论计算远量子点自旋耦合的谐振器之间的有效相互作用，并提出了一个协议的快速，高保真度的两个量子比特门与实验证明的能力一致。我们的模拟表明，在噪声的存在下，自旋-自旋纠缠门显着优于腔介导门的电荷量子比特。
2019-10-28 quant-ph
Quantum gates by coupled quantum dots and measurement procedure in Si MOSFET
从理论上研究了可以观察到充电效应时耦合量子点的量子门。我们已经表明，在量子比特的带电状态可以观察到的MOSFET结构的沟道电流。
1999-08-05 quant-ph
Quantitative Excited State Spectroscopy of a Single InGaAs Quantum Dot Molecule through Multi-million Atom Electronic Structure Calculations
利用原子电子结构计算方法研究了单个InGaAs量子点分子中电子态的相干点间耦合。实验观察到的激子光谱[12]被定量再现，并且基于先前验证的原子紧束缚模型识别正确的能态。扩展设备在空间中明确表示为1500万个原子结构。提出了一种激发态光谱技术，利用外加电场扫描探测双量子点分子中一个量子点与另一个量子点的电子能级（电子或空穴）通过反交叉形成的阶梯。该技术可以应用于估计量子点分子内部的空间电子-空穴间距以及逆向工程量子点几何参数，例如量子点间隔。晶体形变引起的压电效应在文献中已经被讨论为电子激发态（P和D）的微扰提升简并，从而影响III-V族异质结构（例如单个InAs/GaAs量子点）的波函数瓣的偏振对准。与此相反，这项工作证明了至关重要的压电解决的对称性和能量的激发态，通过匹配实验测量的光谱在InGaAs量子点分子的影响下的电场。首次研究了量子点分子的线性和二次压电效应，并证明了其重要性。净压电贡献被认为是关键的，在确定正确的能谱，这是在最近的研究报告消失净压电贡献。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
Fabrication process and failure analysis for robust quantum dots in silicon
我们提出了一种改进的制造工艺，用于在Si/SiGe异质结构上重叠铝栅量子点器件，该工艺结合了低温栅间氧化、栅氧化物的热退火、片上静电放电（ESD）保护以及用于热预算考虑的优化互连工艺。该工艺减少了栅-栅泄漏、ESD损伤、铝的去湿以及器件互连中不期望的合金的形成。此外，横截面扫描透射电子显微镜（STEM）图像阐明了器件几何形状变化时有源区中的栅电极形态。我们发现，重叠的铝栅层均匀地符合他们下面的拓扑结构，独立的栅极几何形状，并确定关键尺寸的栅极几何形状，其中图案转移变得不理想，导致器件故障。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Quantum gates using two-electron states of triple quantum dot
提出了利用三个不同大小的耦合点中的电子自旋进行量子计算的方法。利用光子辅助隧穿和电子自旋旋转的能量选择性，通过静态和旋转磁场和共振光脉冲实现逻辑门。还讨论了利用能量选择性增加量子比特数的可能性。
1999-10-27 quant-ph
One-step preparation of cluster states in quantum dot molecules
团簇态是一种特殊的高纠缠态，是基于测量的量子计算的普遍资源。本文提出了一种高效的半导体量子点分子团簇态的一步生成方案，即在两个耦合量子点的单重态和三重态上编码量子比特.通过施加一个集体电场或同时调节所有双量子点分子的点间偏置电压，我们得到任意两个相邻量子分子量子比特之间的可切换类伊辛相互作用。讨论了初始化、单量子比特测量和实验参数，表明利用现有技术可以在半导体量子点中实现大团簇态制备和单向量子计算。
2007-04-13 quant-ph
Quantum computing with semiconductor double-dot molecules on a chip
我们开发了一种可扩展的量子计算架构，使用可控电子的双点分子耦合到一个微波带状线谐振器的芯片上，它满足所有Divincenzo标准。我们分析了所有所需操作的性能和稳定性，并强调所有技术都是可行的，目前的实验技术。
2010-01-18 quant-ph
A simple, robust, and scalable quantum logic gate with quantum dot cavity QED systems
我们提出了一种方法来制定一个确定性的，测量免费的，光学产生的控制相位门上的两个量子比特定义的单电子被困在大面积量子点在一个平面微腔。该方法对光学量子点的不均匀性具有鲁棒性，仅需要一个适度的$Q$平面腔，仅使用单个激光脉冲，并且允许在一个半导体芯片上集成许多纠缠量子比特。我们提出的门的绝热演化和几何相位的上下文中，并计算性能的退化中存在的自发发射和腔损耗。
2009-10-26 quant-ph
Universal quantum gates based on both geometric and dynamic phases in quantum dots
提出了一种大规模量子计算机模型，其量子比特由半导体量子点上的基态和单激子态对着的子空间表示。该系统中的量子门可以通过动态演化和非绝热几何相位的混合方法来实现。
2003-04-28 quant-ph
Robust photon-mediated entangling gates between quantum dot spin qubits
单电子硅自旋量子比特的重大实验进展为实现微波光子介导的远程纠缠门提供了可能性。然而，最近提出的iSWAP门需要将量子位能量调谐到谐振，并且由于电荷噪声而具有有限的保真度。我们提出了一种新的光子介导的交叉共振门，是符合现实的实验能力，不需要谐振调谐。此外，我们提出的门序列能够抑制由于准静态噪声的交叉谐振和iSWAP门的错误。
2021-01-27 quant-ph
