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
Spin relaxation and decoherence of holes in quantum dots
研究了垂直磁场中量子点中重空穴自旋的弛豫和退相干。我们表明，在低温下的自旋退相干时间是两倍以上的自旋弛豫时间。我们发现重空穴的自旋弛豫时间可以与强二维量子点中的电子的自旋弛豫时间相当甚至更长。我们讨论了由于Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合系统的自旋弛豫速率的磁场依赖性的差异（即，GaAs量子点）或负的（即，InAs量子点）$g$ -因子。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall
Hybridization and spin decoherence in heavy-hole quantum dots
本文从理论上研究了束缚在无应变III-V族半导体量子点中的重空穴与窄核自旋池相互作用的自旋动力学。我们表明，能带杂交导致的指数衰减的空穴自旋叠加由于超精细介导的核对翻转，和一致的单空穴自旋退相干时间T2可以通过改变外部参数调谐在许多数量级。特别是，我们表明，在实验条件下，有可能抑制超精细介导的核对翻转过程如此强烈，空穴自旋量子点可能会超出“最终限制”设置的超精细相互作用，这是存在于其他自旋量子位候选系统。
2010-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indirect spin dephasing via charge state decoherence in optical control schemes in quantum dots
我们证明了，即使在没有任何直接的自旋和它的环境之间的相互作用的情况下，在一个量子点中的载流子的光驱动自旋通过条件光诱导电荷演化进行间接退相。本文提出了一个具有自旋、电荷和贮库的三组分系统的间接退相的通用模型。本文研究了这种间接退相干通道在量子点中的光学自旋操纵，并考虑了它的非马尔可夫性质，对电荷-声子相互作用进行了微观描述。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-assisted relaxation and decoherence of singlet-triplet qubits in Si/SiGe quantum dots
从理论上研究了SiGe/Si/SiGe异质结构中横向双量子点中两个电子自旋态的声子诱导弛豫和退相干。我们考虑了两种类型的单重态-三重态自旋量子比特，并使用布洛赫-雷德菲尔德理论计算了它们的弛豫和退相干时间，特别是作为能级杂化、温度、磁场、自旋轨道相互作用和量子点之间失谐的函数。我们发现，磁场梯度，这通常是用来操作自旋量子比特，可以减少弛豫时间超过一个数量级。使用这种见解，我们确定了一个最佳的制度，其中的磁场梯度不会影响的弛豫时间显着，我们提出了制度的最长衰减时间。我们考虑到单声子和双声子过程的影响，并建议如何我们的理论可以通过实验进行测试。我们在这里发现的Si基量子点的自旋寿命明显长于GaAs量子点。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron and hole spin dynamics and decoherence in quantum dots
本文综述了我们在单量子点和双量子点中电子和空穴自旋的动力学和退相干方面的工作。第一部分，电子自旋，重点是通过超精细相互作用引起的退相干，而第二部分则涵盖了由于自旋轨道相互作用引起的重空穴自旋的退相干和弛豫，以及使用电偶极子自旋共振操纵重空穴自旋。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin interactions, relaxation and decoherence in quantum dots
本文综述了准二维量子点中电子和空穴的自旋退相干以及纳米线量子点中电子自旋弛豫的研究进展。受限电子和空穴的自旋被认为是实现量子信息存储和处理设备的主要候选者，前提是可以实现足够长的相干和弛豫时间。结果表明，这一前提条件在电子量子点和空穴量子点中都有可能实现，从而向自旋量子位的量子计算迈出了一大步。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Decoherence of coupled electron spins via nuclear spin dynamics in quantum dots
在双量子点中，两个电子自旋之间的交换相互作用重整化了核自旋池中成对翻转的激发能，这反过来又修改了非马尔可夫池动力学。由于能量重整化随量子点之间的Overhauser场失配而变化，因此由浴动力学产生的电子单重态-三重态退相干依赖于从系综中对核自旋态的采样，导致从单样本动力学中的指数退相干转变为系综平均下的幂律衰减。相反，对于不同的核自旋组态选择，一个点中单个电子自旋的退相干基本上是相同的。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced relaxation and decoherence times of the hybrid qubit in silicon quantum dots
我们从理论上研究了硅中混合量子比特的声子诱导弛豫和退相干过程。当失谐量接近零时，混合量子比特表现为电荷量子比特，而对于大失谐量值，混合量子比特表现为自旋量子比特。它是从静电定义的双量子点开始实现的，其中三个电子被限制并仅通过电调谐来操纵。通过采用三能级量子比特有效模型和描述的环境浴作为一系列的谐振子在热平衡状态，我们提取的弛豫和退相干时间的函数浴光谱密度和浴温度使用布洛赫Redfield理论。对于Si量子点，能量色散受到谷的物理学的强烈影响，即导带最小值，因此我们在分析中还包括谷激发的贡献。我们的研究结果提供了基本的信息时，不可避免的与环境的相互作用，并考虑温度的影响系统的退相干特性。
2019-07-22 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
Optical control and decoherence of spin qubits in quantum dots
讨论了半导体量子点中全光自旋控制的各种方法。我们提出了不同的方式旋转一个单一的限制电子自旋的光耦合到一个trion状态。我们还讨论了通过双光子跃迁控制受限激子偏振的方法。最后，我们分析了声子诱导退相干对这些光学自旋控制协议保真度的影响。
2007-06-02 cond-mat.mes-hall
Collective fluorescence and decoherence of a few nearly identical quantum dots
我们研究了电磁模式下，近距离人工分子和几乎相同的量子点阵列中激子的集体相互作用。我们讨论了集体荧光如何建立在存在一个小的过渡能量不匹配。我们发现，一个超辐射态的一个单一的激子在一个分子的两个点与现实的能量失配进行双速率衰减。我们还分析了非全同系统次消相干态的稳定性。
2007-06-18 cond-mat.mes-hall
Decoherence in quantum dots due to real and virtual transitions: a non-perturbative calculation
我们从理论上研究了量子点中声子引起的退相干。我们计算的基本（带间或带内）的光学跃迁，由于更高的能级的真实和虚拟的过渡的退相。最多两个声学声子过程（吸收和/或发射）同时考虑在一个非微扰的方式。给出了声子诱导展宽的解析表达式，并作了物理解释。该理论被应用到自组装量子点的子能级间跃迁的退相。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
On exciton decoherence in quantum dots
分析了用声子修饰激子所产生的效应，认为这是量子点中轨道自由度不可避免的退相干的来源。纵向光学声子的修饰导致了InAs/GaAs量子点中激子基态能量的几meV量级的移动，而纵向声学声子的介导作用在这一过程中是必不可少的。用光学声子修饰激子所需的特征时间为皮秒量级。该时间可以被认为是采用自组装量子点结构的光驱动量子门的退相干的最低极限。
2002-12-03 cond-mat.mes-hall
Coherent control and decoherence of charge states in quantum dots
本章回顾了半导体量子点中载流子光学控制的最新实验和理论研究成果。讨论了激子和双激子占据拉比振荡的物理机制，以及时域干涉实验。接下来，在半导体结构中的载流子-声子相互作用的影响进行了描述和现代方法的理论描述的载流子-声子动力学和所产生的退相。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall
Decoherence in Nearly-Isolated Quantum Dots
利用时间反演对称性破缺后平均库仑阻塞峰高的变化研究了近孤立GaAs量子点中的退相干。平均峰高的归一化变化在远低于单粒子能级间距的温度下接近预测的普适值1/4，但在大于能级间距的温度下被大大抑制，这表明非弹性散射或其他失相机制在该制度中占主导地位。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hyperfine interaction induced decoherence of electron spins in quantum dots
我们详细调查，使用分析和数值工具，在量子点（QD）耦合到一个浴的核自旋在磁场或不同的初始浴极化的电子自旋的退相干，专注于纵向弛豫在低和中等的字段/极化制度。核自旋池初始极化的增加对退相干过程的影响与外加磁场的增加相同，即退相干动力学从平稳衰减变为阻尼振荡。对于单QD和双QD设置，可以通过实验观察到这种变化。我们的研究结果表明，退相干时间的大幅增加需要非常大的浴极化，和使用其他方法（动态解耦或控制的核自旋分布）可能是更实际的抑制量子点为基础的量子比特的退相干。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall
Counting statistics and decoherence in coupled quantum dots
我们从理论上考虑通过两个量子点串联耦合的电荷输运。分别用主方程方法和密度矩阵方法研究了非相互作用电子在连续和相干隧穿极限下的全计数统计。我们清楚地证明了量子相干性的传输过程中的零频率累积量的效果，专注于噪声和偏斜。此外，我们建立了从相干到非相干的隧道极限在所有的累积量的运输过程中的连续过渡，并比较这与退相干所描述的一个移相电压探针模型。
2005-07-17 cond-mat.mes-hall
Weak localization, Aharonov-Bohm oscillations and decoherence in arrays of quantum dots
将散射矩阵理论与非线性$σ$模型和Keldysh方法相结合，发展了一种统一的理论方法，使人们能够非微扰地研究电子-电子相互作用对任意量子点阵列中弱局域化和Aharonov-Bohm振荡的影响。我们的模型包括（i）弱无序导体（ii）强无序导体和（iii）金属量子点。在所有这些情况下，在$T \to 0$的电子退相干时间被发现饱和到一个有限的值所确定的通用公式，同意定量与许多实验结果。我们的分析提供了压倒性的证据，有利于电子-电子相互作用作为一个普遍的机制，零温度电子退相干无序导体。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Decoherence of two-electron spin states in quantum dots
研究了量子点系统中两个电子与核自旋池相互作用过程中自旋态的时间演化。电子与核自旋之间的超精细相互作用由各向同性海森堡相互作用建模，电子自旋之间的相互作用由海森堡交换建模。根据电子的空间波函数之间的重叠程度，存在两种物理上不同的情况，即两个量子位要么与同一组核自旋相互作用，要么它们看到不同的核自旋环境。在这两种情况下，解析地研究了双量子比特态的退相干。我们已经确定了一类两个量子比特的状态，具有丰富的动态时，量子比特之间的交换相互作用变得大的超精细相互作用强度相比。退相干时间尺度被确定为浴自旋分布和初始两量子比特态的偏振的函数。通过对所有两量子比特纯态进行最小化来识别具有大退相干时间的态。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum systems as used for quantum computation or quantum sensing are nowadays often realized in solid state devices as e.g. complex Josephson circuits or coupled quantum-dot systems. Condensed matter as an environment influences heavily the quantum coherence of such systems. Here, we investigate electron transport through asymmetrically coupled InAs double quantum dots and observe an extremely strong temperature dependence of the coherent current peaks of single-electron tunneling. We analyze experimentally and theoretically the broadening of such coherent current peaks up to temperatures of…
2022-04-13 cond-mat.mes-hall
Integrability-based analysis of the hyperfine-interaction -nduced decoherence in quantum dots
利用代数Bethe Anchor方法和简单的Monte Carlo抽样技术，我们研究了中心自旋与核自旋池耦合的退相干问题。我们详细描述了从强到弱的外部磁场场的完全交叉，发现一个大的非衰减的相干因子的极限。这一特征是由玻色爱因斯坦凝聚的物理，这也允许我们认为，相应的零频率峰不会被统计或系综平均加宽。
2013-01-28 cond-mat.mes-hall
Zero-Phonon Line Broadening and Satellite Peaks in Nanowire Quantum Dots: The Role of Piezoelectric Coupling
我们研究了催化生长GaAs纳米线中声子模的一维特性对嵌入量子点吸收光谱的影响，重点研究了压电耦合的贡献.在一般情况下，降低维数的声子导致光谱侧峰和零声子线加宽，由于能量最低的（声学）声子模式。虽然变形势主要耦合到径向模式，但压电相互作用也可以强烈耦合到轴向特征的模式，从而导致额外的吸收特征。压电耦合对零声子线的贡献可以忽略不计。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall
Controlling Spin Qubits in Quantum Dots
我们回顾了自旋电子学在量子计算中的进展，其中量子比特（qubit）是用电子自旋实现的。我们计算了耦合量子点的交换相互作用，并给出了实验，其中交换耦合是通过传输来测量的。然后，单自旋点上的实验进行了描述，其中长自旋弛豫时间，在毫秒的顺序，观察。我们认为自旋轨道相互作用的自旋退相干的来源，从理论上发现，也长的退相干时间预期。此外，我们描述了使用量子点的自旋过滤的概念，并显示成功的实验数据。我们还展示了自旋量子位的读出方案的实现，并定义了如何以高精度测量量子位。然后，我们提出了新的实验，其中自旋退相干时间和拉比振荡的单电子可以通过量子点的电荷输运测量。最后，这些研究成果在传统信息处理和量子信息处理方面都有着广阔的应用前景。
2004-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Elastic Light Scattering by Semiconductor Quantum Dots
从理论上研究了低维半导体目标的弹性光散射。计算了量子点中激子的共振光散射微分截面。如果光波长大大超过量子点的尺寸，散射光的偏振和角分布不依赖于量子点的形式，尺寸和潜在的配置。在这种情况下，总光散射截面的大小不取决于量子点尺寸。如果激子辐射展宽超过非辐射展宽，则共振总光散射截面约为光波长的平方。计算了辐射增宽。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Two-spin dephasing by electron-phonon interaction in semiconductor double quantum dots
利用自旋玻色子模型研究了半导体双量子点中电子-声子相互作用引起的双电子单重态和三重态之间的退相干。我们调查的发病和时间演变的退相，并研究其依赖于量子点参数，如点的大小和双点间距，以及主机材料（GaAs和Si）。在较短的时间内，电子-声子相互作用仅引起单重态-三重态希尔伯特空间中非对角密度矩阵元的不完全初始高斯衰减。声子弛豫导致的完全长时间指数衰减最终将超过双自旋退相干。我们分析了对称和有偏双量子点中的双自旋退相干，确定了它们在电子-声子耦合方面的差异以及相关的后果。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-assisted decoherence in coupled quantum dots
我们分析了各种声子辅助的机制，有助于激子量子比特的消相干的量子点系统耦合的Förster型转移过程。我们使用一个单声子辅助的Förster型转移过程模型，证明了量子比特态之间的载流子振荡导致相干性的显著损失和耗散。通过形变势和压电耦合，我们得到了激子量子比特与声学声子相互作用的弛豫时间和退相时间的显式表达式。我们比较了GaAs/AlGaAs材料系统的退相干时间与2 $\otimes$ 2二体混合激子量子比特系统的共现衰变的一半时间。我们扩展计算，以确定声子介导的相互作用对量子点系统的Berry相位的非幺正演化的影响。
2007-02-19 cond-mat.mes-hall
Size dependent line broadening in the emission spectra of single GaAs quantum dots: Impact of surface charges on spectral diffusion
利用液滴外延，我们系统地控制了自组装GaAs量子点的高度超过一个数量级。单量子点的光致发光谱显示了光谱线宽对量子点高度的强烈依赖性。高约30 nm的高点显示出平均宽度高达约5 meV的宽光谱峰，但高约2 nm的浅点显示出分辨率受限的谱线（<120微eV）。测得的线宽的高度依赖性是在良好的协议与斯塔克系数计算的实验形状变化。我们把波动电场的微观来源归结为真空-半导体界面上表面电荷的随机运动。我们的研究结果为实现锁频光子源提供了指导，锁频光子源将作为长距离量子密钥分发的关键器件。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of coherent population trapping in quantum dots
三个量子点之间的单电子隧穿的相消干涉可以将电子捕获在两个量子点上的电荷的相干叠加中。耦合到外部电荷导致这种叠加的退相干，并且在存在大的偏置电压的情况下，每个退相干事件通过器件传输一定数量的电子。我们计算了转移电荷的计数统计，发现从亚泊松到超泊松统计的交叉，隧道和退相干率的比例增加。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Charge decoherence in laterally coupled quantum dots due to electron-phonon interactions
研究了横向耦合单电子半导体双量子点中电子-声子相互作用的电荷退相干。我们分析和数值计算由于电子耦合到声学和光学声子的弛豫和退相速率，并探讨系统参数空间的点间距离，单点限制的强度，和点间耦合强度。我们的数值计算结果表明，电子散射率强烈依赖于电子约束的强度和系统的大小。此外，虽然决定电荷退相干率的最主要因素是电荷量子位态之间的能量分裂，但双点配置的细节也非常重要。
2005-06-28 cond-mat.mes-hall
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
Decoherence of spin qubits due to a nearby charge fluctuator in gate-defined double dots
从理论上研究了邻近二能级电荷涨落对双点双自旋量子比特的影响。假设电荷涨落子和量子比特量子点之间没有直接隧穿，在Hund-Mulliken框架下，采用多极展开的四极-四极阶，计算了量子比特轨道态和涨落子之间的库仑耦合.我们确定和量化的耦合项纠缠的量子位的波动和分析量子位退相干的影响，导致从波动到其水库的衰减。我们的研究结果表明，电荷环境可以严重影响自旋量子比特的性能，并指出了这种退相干通道最小化的工作点。我们的分析还表明，辅助双点可以为单量子位操作和空闲位置提供方便的点，从而增加了双自旋量子位的量子控制的灵活性。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall
Coherence and Decoherence in Tunneling between Quantum Dots
耦合量子点是普遍存在的量子双势阱的一个例子。在典型的输运实验中，每个量子点也耦合到连续态。我们的方法考虑到这一点，使用格林函数形式主义来解决整个系统。时间依赖的解决方案，然后探讨在不同的限制情况下。在一般情况下，相干和不相干的行为的组合进行观察。然而，在每个点与宏观世界的耦合相等的情况下，时间演化是纯粹相干的。
2002-06-16 cond-mat.mes-hall
Decoherence effect on the Fano lineshapes in double quantum dots coupled between normal and superconducting leads
研究了耦合在导电电极和超导电极之间的T型双量子点的Fano型光谱线型，并分析了它们在退相干时的稳定性。由于邻近效应，量子干涉图案在+/-ε_2处同时出现，其中ε_2是侧附接的量子点的能量。我们发现，退相干逐渐抑制这种干涉结构。我们还发现，在低温下，另一个微小的Fano型结构可以诱导形成侧耦合量子点上的近藤态，由于其耦合到浮动引线。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Improving Intrinsic Decoherence in Multi-Quantum-Dot Charge Qubits
在自旋玻色子模型和Born-Markov近似下讨论了多个横向量子点构成的电荷量子比特的退相干。我们考虑了与体声子模耦合引起的内禀退相干。两种不同的量子点配置进行了研究：（i）三个量子点在一个环形几何与一个过剩的电子总数和（ii）量子点阵列的计算基态形成多极电荷配置。对于三点量子位，我们证明了通过单独调谐栅极电压来执行一个和两个量子位操作的可能性。与Dijuenzo { \it et al.}的提议相比，涉及线性三点自旋量子位，三点电荷量子位允许两量子位操作的开销更少。对于小的点间隧道振幅，三点量子位的$Q$因子远高于双点系统获得的因子。与双点量子位相比，高多极点配置在低操作频率下的退相干也大幅降低。
2007-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fano resonances and decoherence in transport through quantum dots
本文提出了一种可调谐微波散射器件，它允许在量子台球传输中控制法诺线形状参数的变化。我们观察到一个非单调的共振参数的演变，解释相互作用的共振。腔壁中的辐射耗散导致退相干，从而导致Fano轮廓的修改。我们表明，虚部的复杂法诺q参数允许确定的腔的吸收常数。我们的理论结果进一步证明了退相和耗散这两种消相干机制对Fano共振线型演化的影响是等价的。
2004-12-20 cond-mat.mes-hall
Ultra long spin decoherence times in graphene quantum dots with a small number of nuclear spins
我们研究了石墨烯量子点中电子自旋的动力学，该量子点通过各向异性超精细相互作用与少于10个核自旋的浴相互作用。由于石墨烯量子点的制造取得了实质性进展，因此考虑这样少量的核自旋是实验相关的。这种选择使我们能够使用精确对角化来计算电子自旋的长期平均值及其退相干时间。我们研究了自旋观测量对核自旋初态和核自旋在量子点中位置的依赖性。此外，我们分析了自旋量子化轴相对于石墨烯平面的不同取向的超精细相互作用的各向异性的影响。有趣的是，我们预测显着的长退相干时间超过10毫秒的限制几个核自旋。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall
Electron spin decoherence in quantum dots due to interaction with nuclei
研究了孤立量子点中单个电子自旋与原子核的超精细相互作用在小于原子核自旋弛豫时间时的退相干。这种衰减是由点内电子包络波函数的空间变化引起的，从而导致非均匀的超精细耦合。我们计算了有和没有磁场的自旋关联函数，发现自旋进动幅度的衰减不是指数衰减，而是幂（反对数）律。对于全极化核，我们找到了一个精确解，并表明进动幅度和衰变行为可以通过磁场来调节。相应的衰变时间由$\hbar N/A$给出，其中$A$是超精细相互作用常数，$N$是点内的原子核数。由于衰变而达到的岁差幅度是有限的。我们发现，有一个显着的差异之间的退相干时间为一个单一的点和一个合奏的点的失相时间。
2002-01-17 cond-mat.mes-hall
Retrieving qubit information despite decoherence
研究了电报噪声作用下由两个单能级量子点组成的量子比特的时间演化。这些点由两条隧道路径连接，其间封闭着Aharonov-Bohm通量。在特殊的对称条件下，这可以通过调整栅极电压来实现，产生部分退相干：在很长一段时间内，约化密度矩阵的非对角元素（基于两个点状态）接近非零值，从而在环路周围产生循环电流。该电流的通量依赖性包含关于量子比特的初始量子态的全部信息，即使在无限时间。从这个对称性的小偏差产生一个非常缓慢的指数衰减到完全退相干限制。然而，这种衰减的幅度也包含了初始量子位状态的全部信息，可以通过电流或量子位点的占用来测量。
2010-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing Single-Electron Spin Decoherence in Quantum Dots using Charged Excitons
我们提出用磁共振光探测（ODMR）方法测量半导体量子点中单个电子自旋的退相干时间T_{2}。电子处于自旋1/2态之一，由于泡利阻塞，圆偏振激光只能为电子自旋态之一产生光激发。所施加的电子自旋共振（ESR）场导致拉比自旋翻转，从而导致光致发光的调制，或者光电流的调制。这使得人们可以测量ESR线宽和相干拉比振荡，从中可以确定电子自旋退相干。我们研究了不同的可能方案，这样的ODMR设置，包括连续或脉冲激光激发。
2004-08-20 cond-mat.mes-hall
Decoherence of charge states in double quantum dots due to cotunneling
固态量子比特是实现可扩展量子计算机的一个有希望的候选者，然而，它们通常受到退相干的强烈限制。我们考虑了一个双量子点电荷量子比特，其基态由两个横向耦合量子点系统中附加电子的位置定义。这两个状态的耦合可以通过两个点之间的量子点接触来外部控制。我们讨论了由于共隧穿过程而引起的与电子引线的耦合引起的退相干。我们专注于一个简单的Gedanken实验，系统最初被带入叠加，然后点间耦合被非线性地去除。我们处理系统调用Schrimart-Wolff变换，以获得一个变换的哈密顿量描述的共隧穿，然后得到的动力学的密度矩阵使用布洛赫Redfield理论。作为一个主要的结果，我们表明，有能量弛豫，即使在没有点间耦合。这与自旋玻色子模型的预期相反，并且是由于量子点耦合到两个不同的浴的事实。
2002-10-10 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium stabilization of charge states in double quantum dots
我们分析了双量子点中电荷态由于共隧穿引起的退相干。该系统被视为使用的Schriffi-Wolff变换的哈密顿量的布洛赫-Redfield广义主方程。我们表明，退相干，其特征在于通过一个放松$τ_{r}$和失相时间$τ_ϕ$，可以通过外部电压和控制的最佳点，这些时间是最大的，不一定是在平衡。我们概述了这种非平衡引起的寿命和相干性增强的机制。我们讨论了我们的结果最近的电荷量子比特实验的相关性。
2004-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum decoherence of interacting electrons in arrays of quantum dots and diffusive conductors
我们发展了一种新的统一的理论方法，使我们能够非微扰地研究电子-电子相互作用对任意量子点阵列中弱局域化的影响。我们的模型包括（i）弱无序导体（ii）强无序导体和（iii）金属量子点。在所有这些情况下，在$T \to 0$下，电子退相干时间由通用公式$τ_{φ0}\sim gτ_D/\ln (E_C/δ)$确定，其中$g$、$τ_D$、$E_C$和$δ$分别是单个点的无量纲电导、停留时间、充电能量和能级间距。在（i）情况下，这个公式得到$τ_{φ0}\propto D^3/\ln D$（$D$是扩散系数），并与我们以前的准经典结果[D. S. Golubev，A.D. Zaikin，Phys. Rev. Lett. 81（1998）1074]，而在情况（ii）和（iii）中，它说明了以前没有探索过的新物理学。我们的理论和大量的实验之间的详细比较提供了一个压倒性的证据，零温度电子退相干无序导体普遍是由电子-电子相互作用，而不是磁性杂质。
2008-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Laser spectroscopy of individual quantum dots charged with a single hole
我们用共振激光光谱法研究了单个InGaAs量子点中带正电荷的激子（X1+）。比较了具有不同掺杂剂种类（Be或C作为受体，Si作为供体）的三个样品。p掺杂样品表现出比n掺杂样品更大的非均匀加宽（x3）和更小的吸收对比度（x10）。对于X ~（1+）离子，观察到了点依赖的非线性Fano效应，表明了与简并连续态的耦合。然而，对于C-掺杂的样品的X1+的线形和饱和展宽遵循孤立的原子跃迁行为。这种掺杂C的器件结构对于单空穴自旋初始化、操纵和测量是有用的。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of strain on hyperfine-induced hole-spin decoherence in quantum dots
本文从理论上研究了应变对单重空穴自旋动力学的影响，其中单重空穴被限制在自组装量子点中，并通过超精细相互作用与周围原子核相互作用。限制和应变杂交的HH状态，这表明一个狭窄的核自旋浴指数衰减。对于不同的应变配置内的点，自旋退相干时间$T_2$的外部参数的依赖性被移动和非单调的峰值的依赖性被改变。应用外部应变会使$T_2$对外部参数的依赖性发生相当大的变化。我们发现，外部应变的影响主要是有效的超精细耦合强度的导带（CB），这表明CB混合物的杂化HH状态起着至关重要的作用，$T_2$应变的敏感性。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall
Level statistics of quantum dots coupled to reservoirs
研究了电子隧穿效应对量子点能级统计的影响。虽然个别水平和电子库之间的耦合主要导致预期的水平加宽，通过水库的相邻水平的间接耦合导致一个新的渐近水平统计和加宽。这些功能，这是由于重整化谱权重，而不是重整化本征值的哈密顿量，是可观察到的渐近频率依赖性的吸收实验。
1998-07-16 cond-mat.mes-hall
Increased coherence time in narrowed bath states in quantum dots
研究了核欧弗豪泽场分布窄化对量子点中中心电子自旋退相干的影响。我们用中心自旋模型来描述量子点中的自旋动力学。我们使用解析解的均匀耦合和时间依赖的密度矩阵重整化群（tDMRG）的非均匀耦合。利用这些工具，我们计算了有或没有外部磁场作用于中心自旋的核自旋大浴的中心自旋的动力学。我们研究的重点是初始混合物的影响与狭窄的分布的Overhauser场和施加的磁场的退相干的中心自旋。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement time in double quantum dots
在这封信中，我们考虑了双量子点系统中的电子与以点接触表示的探测器的相互作用。我们提出了一个动力学模型的逐步退相干的密度矩阵由于与探测器的相互作用。量子位（量子系统）在量子点接触（环境）上的相互作用导致双量子点（装置）的一组离散的指针状态。通过该模型计算了量子比特退相干过程所需的时间（测量时间）。得到了量子测量存在最小时间。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Auger recombination in self-assembled quantum dots: Quenching and broadening of the charged exciton transition
在量子点（QD）中，俄歇复合是一种非辐射过程，其中电子-空穴复合能量被转移到另外的载流子。它主要是在胶体量子点中研究的，其中俄歇复合时间在ps范围内并且有效地猝灭光发射。另一方面，在自组装量子点中，俄歇复合对光学性质的影响通常被忽略，假设它被其他过程如自旋和电荷波动所掩盖。在这里，我们使用时间分辨共振荧光来分析俄歇复合及其对单个自组装量子点的光学性质的影响。从激发功率依赖的测量，我们发现一个很长的俄歇复合时间约为500纳秒和约80%的trion跃迁的淬火。此外，我们观察到的trion过渡线宽的扩大高达两个因素。与基于速率方程的模型，我们能够确定隧道和俄歇速率之间的相互作用的基本机制，降低强度和线宽的加宽。这表明，自组装量子点可以作为一个理想的模型系统来研究如何电荷重新捕获过程中，周围的限制载流子的能带结构，影响俄歇过程。我们的研究结果不仅与改善最近进入消费市场的基于胶体QD的发射体和染料的发射特性有关。它们也对更有远见的应用感兴趣，例如基于自组装量子点的量子信息技术。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall
Decoherence and Dephasing in Kondo Tunneling through Double Quantum Dots
本文描述了双量子点（DQD）中电荷-自旋变换的机制，在DQD的两个谷中的一个谷上施加随时间变化的栅极电压v（t），而另一个谷耦合到源极和漏极.当DQD的自旋谱由基态自旋三重态和两个单重态激发形成时，可以实现强库仑阻塞下的近藤隧穿机制。由v（t）引起的电荷涨落导致自旋多重态内的跃迁，其特征为SO（5）动力学对称群。在弱非绝热区，退相干、退相和弛豫过程影响近藤隧穿。这些过程中的每一个都是由一种特殊类型的动态规范涨落引起的，因此人们可以区分DQD的基态中的退相干和有限温度下的退相。
2006-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hyperfine interaction and electron-spin decoherence in graphene and carbon nanotube quantum dots
我们解析计算了单电子在碳纳米管或石墨烯量子点中的核自旋相互作用。虽然石墨烯中的导带态是p型的，但碳纳米管中的相应态由于曲率而为sp杂化。这导致了各向同性和各向异性超精细相互作用之间有趣的相互作用。通过仅使用分析方法，我们能够显示相互作用强度如何取决于重要的物理参数，如曲率和同位素丰度。我们发现，对于所研究的碳结构，13 C超精细耦合强度小于1 μ-eV，并且相关的电子自旋退相干时间可以预期为几十微秒或更长，这取决于自旋携带13 C核的丰度。此外，我们发现超精细诱导的奈特位移是高度各向异性的，无论是在石墨烯和纳米管的任意手性。
2009-09-09 cond-mat.mes-hall
We demonstrate full suppression of dephasing tied to deformation potential coupling of confined electrons to longitunidal acoustic (LA) phonons in optical control experiments on large semiconductor quantum dots (QDs) with emission compatible with the low-dispersion telecommunications band at 1.3~$μ$m. By exploiting the sensitivity of the electron-phonon spectral density to the size and shape of the QD, we demonstrate a four-fold reduction in the threshold pulse area required to enter the decoupled regime for exciton inversion using adiabatic rapid passage (ARP). Our calculations of the quantum…
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Dots: Coulomb Blockade, Mesoscopic Fluctuations, and Qubit Decoherence
在这篇论文中，我找到了当温度、能级间距和岛的充电能量都是相同数量级时，单电子晶体管电导的解析表达式。我还研究了由于有限的点铅隧道耦合的库仑阻塞峰之间的间距的校正。我发现两个修正的间距平均在介观波动和均方根的修正波动的解析表达式。论文的第二部分讨论了基于量子点的自旋和电荷量子比特的可行性。首先，研究了介观涨落对量子点自旋量子比特交换操作中可能出现的误差大小的影响。通过常数相互作用模型，利用实际参数，研究了中等尺寸的双量子点，每个量子点中的电子数在几十个范围内。据发现，每个点的独立参数的数量，一个应该调整取决于配置和范围从1到4。然后，在Born-Markov近似下研究了量子点电荷量子比特与压电声学声子耦合的退相干。包括适当的形状因子后，我发现，声子退相干率是一个到两个数量级弱于以前的预测。我的研究结果表明，声子退相干以外的机制在目前的实验装置中发挥更重要的作用。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall
Adiabatic rapid passage in quantum dots: phonon-assisted decoherence and biexciton generation
研究了在载流子-声子耦合作用下，线性偏振激光脉冲控制下量子点的演化。激子状态的最终占领是有限的，由于声子诱导的绝热光谱分支之间的跃迁，因为声子辅助跃迁到双激子状态。当双激子位移足够大时，量子点可以被建模为二能级系统，这对应于用圆偏振光激发。对于这种情况下，我们比较不同的模拟方法：（i）时间卷积方法，（ii）相关展开和（iii）路径积分。我们表明，从这些方法得到的结果完全同意在低温下。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall
