Resonant Cooling of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们建议在双量子点中使用自旋封锁机制来减少核自旋极化波动，类似于光学多普勒冷却。奥佛豪泽位移使电子能级进入和脱离共振，产生反馈来抑制波动。耦合到无序的核自旋背景是在这样的系统中的电子自旋测量中的噪声和失相的主要来源。估计数表明，波动减少10倍以上是可能的。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall
Confluence of resonant laser excitation and bi-directional quantum dot nuclear spin polarization
共振激光散射和光子相关测量已经确定了量子点的原子性质。在这里，我们提出的测量，挑战这种识别的实验参数范围很广：我们在超过1特斯拉的磁场中测量的吸收线形表明，核自旋的数量，确保锁定的量子点共振的入射激光频率。与早期的实验相反，这种核自旋极化是双向的，允许电子+核自旋系统在量子点共振的两侧动态地跟踪激光频率的变化。我们的测量结果表明，激光激发和核自旋极化的汇合抑制了共振吸收信号的波动。主方程分析表明核Overhauser场方差变窄，指向量子信息处理中的潜在应用。
2009-04-30 cond-mat.mes-hall
Real-time two-axis control of a spin qubit
针对双电子单态-三态量子比特，提出基于FPGA的实时双轴控制协议，通过实时估计Overhauser场梯度和交换相互作用并动态反馈校正，延长Hadamard旋转相干性，无需微磁体或核极化。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-laser dynamic nuclear polarization with semiconductor electrons: feedback, suppressed fluctuations, and bistability near two-photon resonance
我们提出了如何光学相干布居捕获（CPT）的本地化半导体电子的自旋稳定周围的核自旋浴通过超精细相互作用，导致在一个状态，这是更有序的比热平衡状态。我们发现不同的控制制度，不同的迹象，激光失谐和检查过渡从非偏振，窄化状态的偏振态具有双稳态。状态的变窄产生较慢的电子自旋退相和自我改进的CPT。我们的分析是相关的各种固态系统，其中超精细诱导的退相是使用电子自旋相干性的限制。
2014-10-13 cond-mat.mes-hall
Multitudes of Stable States in a Periodically Driven Electron-Nuclear Spin System in a Quantum Dot
周期性调制的圆偏振光的频率接近电子自旋共振频率诱导的单电子自旋取向的急剧变化。超精细相互作用提供了反馈，从而将外部和欧弗豪泽场中的电子自旋的进动频率固定在调制频率附近。核极化是双向的，电子-核自旋系统（ENSS）具有少数稳定态。双色和锁模激发也存在类似的锁频效应。然而，锁模激光脉冲激发使量子点中的ENSS产生了大量的稳定态。在这些状态下，电子自旋的所得进动频率相差调制频率的倍数。在这种情况下，ENSS代表了一个数字频率转换器，具有一百多个稳定的通道。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall
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
Nuclear magnetism and electron order in interacting one-dimensional conductors
一维导体的局域磁矩和电子之间的相互作用可以导致有序相，其中磁矩和电子彼此紧密结合。我们在这里表明，这种情况发生时，晶格的核自旋嵌入在Luttinger液体。这种系统的实验可用的例子是完全从13 C和GaAs基量子线生长的单壁碳纳米管。在这些系统中，核自旋和传导电子自旋之间的超精细相互作用非常弱，但它引发了强烈的反馈反应，导致由核helimagnet组成的有序相，该相与结合电荷和自旋自由度的电子密度波不可分割地结合。这种效应可以被解释为核奥弗豪泽场的强重整化，并且是Luttinger液体物理学的独特特征。通过反馈，该顺序持续到毫开尔文范围。一个特殊的特征是电导率降低了通用因子2。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Feedback voltage driven chaos in a three-terminal spin-torque oscillator
本文研究三端STO中反馈VCMA效应驱动的混沌，数值模拟LLG方程并结合时序与统计分析，发现混沌及非平凡的瞬态混沌诱导磁化翻转。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Antiferromagnetic nuclear spin helix and topological superconductivity in $^{13}$C nanotubes
我们研究了相互作用的$^{13}$ C碳纳米管中局域核自旋与传导电子之间的超精细耦合所产生的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用.使用Luttinger液体形式主义，我们表明，RKKY相互作用是亚晶格依赖的，在非相互作用的碳纳米管的自旋磁化率计算一致，它导致在有限尺寸的系统中的反铁磁核自旋螺旋。转变温度达到几十mK，这是由于有序核自旋通过奥弗豪泽场的正反馈的强烈推动。与GaAs纳米线类似，螺旋核自旋序的形成使传导电子的一半消失，因此在传输实验中可观察到电导降低2倍。核自旋螺旋导致电子子系统中自旋和电荷自由度相结合的密度波，导致合成的自旋-轨道相互作用，从而诱导非平凡的拓扑相位。因此，拓扑超导与马约拉纳费米子束缚态可以实现在系统中存在的邻近诱导的超导性，而不需要微调的化学势。我们提出的相图作为系统参数的函数，包括配对的差距，由于核自旋螺旋的差距，和塞曼场垂直于螺旋平面。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall
Generating Entanglement and Squeezed States of Nuclear Spins in Quantum Dots
纠缠的产生和检测是量子控制领域中最受欢迎的两个目标。除了提供一种方法来探索量子力学的一些最特殊和最基本的方面，多体系统中的纠缠可以被用作一种工具，以减少标准量子极限以下的波动。对于自旋或类自旋系统，这种涨落的减少可以通过所谓的压缩态来实现。本文提出了一个在少电子量子点中实现核自旋态相干自旋压缩的方案。这项工作代表了量子点早期研究的一个重大转变，量子点早期研究通过涉及随机自旋翻转的反馈探索了经典的核极化分布“变窄”。相比之下，我们使用的核极化依赖的电子自旋共振（ESR），以提供一个非线性，产生一个非平凡的，面积保持，“扭曲”的动态，挤压和拉伸的核自旋维格纳分布，而不需要核自旋翻转。
2011-02-05 cond-mat.mes-hall
Analysis of Josephson Junction Barrier Variation: A Combined Electron Microscopy, Breakdown and Monte-Carlo Approach
本文结合蒙特卡洛模拟、电击穿和透射电子显微镜分析约瑟夫森结势垒变化，发现15-20%厚度标准差与实验相符，并提出基于击穿分布优化的反馈机制。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct high resolution resonant Raman scattering measurements of InAs quantum dot dynamic nuclear spin polarization states
我们报告的直接测量的电子自旋分裂和伴随的核Overhauser（OH）场，从而潜在的核自旋极化（NSP）和波动带宽，在一个单一的InAs量子点共振激发条件下前所未有的光谱分辨率。电子自旋分裂是通过超导纳米线探测的共振自旋翻转单光子拉曼散射直接测量的，以产生激发-发射能量图。观察到的二维地图揭示了OH场，具有非线性依赖于激发频率。这项研究提供了新的见解，早期的报告，所谓的回避和跟踪，显示两个不同的NSP的反应，直接通过添加一个发射能量轴。数据表明，极化过程取决于光学驱动的电子自旋状态，每种情况下的极化波动都有惊人的差异：在一种情况下，以单峰分布为特征的稳定场随着激光激发频率单调地移动，导致在宽失谐范围上几乎恒定的光学相互作用强度，而在另一种情况下，先前报道的避免行为实际上是在零失谐附近对激光激发频率的非线性依赖性的结果，导致在两个不同的介观核自旋状态之间切换。场的大小，这是高达400 mT，测量与子100核自旋灵敏度。观察到OH场分布的稳定/不稳定点，这是由于电子-三离子-核系统中的非线性反馈回路。核自旋极化状态切换发生在不同的字段之间的160 mT至少快25 ms。对照实验表明，应变引起的四极相互作用可以解释测量的OH字段。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamical nuclear spin polarization in a quantum dot with an electron spin driven by electric dipole spin resonance
本文分析了电驱动单电子自旋诱导的量子点核自旋极化机制，推导了极化率并揭示了其共振特性，为在 GaAs 和 Si 量子点中实现大核极化及稳定 Overhauser 场提供了理论与方法基础。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
