Telecommunication band InAs quantum dots and dashes embedded in different barrier materials
我们研究了长波长（1.2至1.55微米）的高密度InAs量子点和破折号，这是生长在InP衬底上的光致发光。我们分析的势垒材料，InGaAlAs的合金组合物上的复合和载流子分布的温度依赖性，和润湿层的存在。基于温度相关的光致发光测量和对异质结构的约束能和能带结构的理论考虑，讨论了载流子的逃逸和转移。我们提出了两种不同的贡献的热猝灭，这可以解释观察到的量子点和破折号样品。其中一个是高密度量子点/破折号系综的独特现象，其与显著的点间/破折号耦合有关。随着未来的目标是使用这些点和破折号的量子光学应用的单点/破折号水平在电信C波段以及在高温下，我们提出了实现这样的设备的第一步。
2012-02-07 cond-mat.mes-hall
Epitaxial growth and Photoluminescence Excitation spectroscopy of CdSe Quantum Dots in (Zn,Cd)Se barrier
设计，外延生长，和共振光谱的CdSe量子点（QD）嵌入在一个创新的（Zn，Cd）Se势垒。（Zn，Cd）Se势垒使得QD能量发射向下移动至1.87 eV，其低于Mn $^{2+}$离子内部跃迁的能量（2.1 eV）。这为实现掺杂有几种Mn离子的外延CdSe量子点打开了前景。例如，在一个实施例中，高量子产额磁光器件中的光源。单个量子点的偏振分辨光致发光激发测量揭示了尖锐的（$Γ<$ 150 $μ$ eV）最大值和光学偏振向量子点限制带电激子态的转移，效率达到26%。实现了用单个Mn $^{2+}$离子掺杂QD。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall
Ambipolar quantum dots in intrinsic silicon
我们电测量本征硅量子点与静电定义的隧道势垒。p型和n型欧姆接触的存在使得能够积聚电子或空穴。因此，我们能够在同一设备内研究两种传输机制。我们研究了隧道势垒和静电量子点的影响。在空穴导电的情况下，隧道势垒下的电荷态有更大的局部化，导致p区中更高的电荷噪声。
2014-10-13 cond-mat.mes-hall
Tunable p-n junction barriers in few-electron bilayer graphene quantum dots
该研究在双层石墨烯中利用天然 p-n 结实现单量子点静电限制，并证明少电子区域内栅压可单调调控电子隧穿率。
2023-11-01 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic quantized charge pumping with tunable-barrier quantum dots: a review of current progress
在奈米电子电路中，对个别载流子的精确操控，是其最基本量子特性--元电荷的普适性与不变性--实际应用的基础。电荷泵从控制连接到源极和漏极引线的纳米结构的参数的周期性外部调制产生净电流;在量化泵浦的状态中，电流作为控制参数的函数以$q_e f$的步长变化，其中$q_e$是电子电荷，并且$f$是调制频率。近年来，基于具有可调隧道势垒的半导体量子点的稳健且精确的量子化电荷泵已经被开发出来。这些器件允许在许多数量级上调制点和引线之间的电荷交换速率，并且能够捕获远离与引线平衡的精确数量的电子。相应的非绝热泵浦协议集中在理解与电荷加载、捕获和释放相关联的泵浦循环的单独部分。本文综述了基于可调势垒量子点的量子化电荷泵的实现、模型和计量学应用。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Corrections to the universal behavior of the Coulomb-blockade peak splitting for quantum dots separated by a finite barrier
基于先前的工作之间的关系的无量纲interdot通道电导g和分数库仑阻塞峰分裂f为两个静电等效点，我们计算的领先的校正，结果从一个interdot隧穿势垒是不是一个δ函数，而是，有一个有限的高度V和一个非零的宽度xi，可以近似为抛物线在其峰值附近。我们开发了一个新的治疗问题的g远小于1，从单粒子本征态的全耦合点系统。势垒的有限性导致f-g曲线在g值较小时向上移动。移位是隧穿矩阵元素随所连接的状态的能量呈指数变化的事实的结果。因此，当g很小时，它可以支付隧道到中间状态与单粒子能量以上的势垒高度V的校正的零宽度行为不影响最近的实验结果的一致性，但可能是重要的在未来的实验。
1996-12-10 cond-mat.mes-hall
Carrier dynamics in site- and structure-controlled InGaN/GaN quantum dots
我们报告的载流子动力学在InGaN/GAN盘线量子点精确控制的位置和结构参数，包括直径，厚度和材料成分。在10 K ~ 120 K温度范围内，测量了直径为19 nm ~ 33 nm的量子点的时间积分谱、时间分辨谱和二阶关联函数。结构参数的小波动的影响，最重要的是量子点的厚度，对光学性质的影响，也通过许多单个量子点的多个光学性质之间的统计相关性。我们发现，在一个单一的点的应变诱导极化场和应变弛豫在侧壁形成一个势垒，以保护激子到达侧壁表面。然而，激子可以通过两种机制克服这个势垒并在表面非辐射地复合：量子力学地隧穿势垒和通过获得足够的热能跳过势垒。前（后）种机制是温度不敏感（敏感）的，在低（高）温下占主导地位的非辐射激子衰减。我们还发现，尽管在结构参数的良好的均匀性，所有的光学性能仍然表现出不均匀性从点到点。然而，所有这些不均匀性可以通过简单地改变势垒高度来建模，这也解释了所有光学特性之间观察到的相关曲线。最后，我们发现双激子与激子的量子效率比，决定了多光子发射的概率，可以通过调节势垒高度和温度来调节，这表明了一种新的方式来实现在高温下的单光子发射。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Topological insulator quantum dot with tunable barriers
利用双层（2~4层）Bi 2Se 3区域实现半导体势垒，并通过栅压实现从欧姆到隧穿导电的调谐，制备了薄（6-7层）拓扑绝缘体Bi 2Se 3量子点器件。输运光谱显示具有大于5 meV的大充电能量的库仑阻塞，具有暗示激发态的附加特征。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport through a quantum ring, a dot and a barrier embedded in a nanowire in magnetic field
研究了在均匀垂直磁场中纳米线中量子环、量子点和量子垒的输运。为了能够处理磁场中有限范围的散射势，我们使用混合动量坐标表示来获得多带散射矩阵的积分方程。对于一个大的嵌入量子环，我们能够获得Aharanov-Bohm型振荡与叠加的窄共振所造成的准束缚态的环中的相互作用。我们还采用散射矩阵方法计算了通过半扩展势垒或阱的电导。为了描述弱和中等磁场的情况下，我们诉诸的数值实现，使我们能够产生高分辨率的“近场”散射波函数，这是用来阐明基本的散射过程的地图。
2004-12-15 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
Exciton lifetime in InAs/GaAs quantum dot molecules
用时间分辨光致发光法测量了InAs/GaAs垂直耦合量子点对阵列的激子寿命$T_1$。与量子点参考相比，已经观察到$T_1$的显著减少高达$\sim$ 2倍，反映了点间相干性。增加的分子耦合强度导致系统的$T_1$的减少与减少的障碍宽度，作为宽的障碍的一部分的结构显示出减少耦合，而对于窄的障碍，所有的分子似乎是很好地耦合。分子中的相干激子获得两个单独量子点中激子的振子强度，使激子寿命减半。这种超辐射效应有助于以前观察到的均匀激子线宽的增加，但比减少$T_2$弱。这表明，与量子点参考相比，纯退相对于分子变得越来越重要。
2005-04-20 cond-mat.mes-hall
Tunable charge qubit based on barrier-controlled triple quantum dots
我们提出了一个可调电荷量子位的理论提案，托管在三重量子点中。操作仅通过改变三个点之间的两个势垒的高度来执行，而所有三个点的能量是固定的。我们已经发现，当两个势垒的相对高度改变时，执行单量子位门的旋转轴的方向可以改变。另一方面，可以通过同时升高或降低两个屏障来调整相应的旋转速度。因此，我们的建议允许通过全电气控制的电荷量子比特的旋转轴和旋转速度的可调谐性，这可能有助于在这些设备中实现量子算法。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb blockade of strongly coupled quantum dots studied via bosonization of a channel with a finite barrier
通过点接触耦合的一对量子点可以表现出库仑阻塞效应，该效应反映了量子点的总能量中的振荡项，该振荡项的值取决于量子点上的电子总数是偶数还是奇数。相对于未耦合点的裸库仑阻塞能量，与该奇偶交替相关联的有效能量减小了因子（1-f），该因子随着点间耦合的增加而减小。当点间电子运动的透射系数与能量无关并且对于点接触内的所有通道（假设未耦合）都相同时，因子（1-f）具有仅由通道的数量和每个单独通道的无量纲电导g确定的普适值。本文研究了当透射系数在裸库仑阻塞能尺度上变化时对（1-f）普适值的修正。我们考虑一个模型，其中的点接触是由一个单一的轨道通道包含一个抛物线势垒，我们计算的领先修正（1-f）的单通道（自旋分裂）和双通道（自旋简并）的点接触的限制，其中的单轨道通道几乎是完全开放的。通过推广以前使用的玻色子化技术，我们发现，对于一个给定的无量纲电导g值，（1-f）的值相对于零厚度势垒的值增加，但在我们的计算适用的区域中，增加的绝对值很小。
2001-09-07 cond-mat.mes-hall
Analytical obtention of eigen-energies for lens-shaped quantum dot with finite barriers
在包络函数近似下，得到了有限限制势透镜状量子点中粒子的束缚态。量子点具有半径为$a$和最大帽高度为$b$的圆形基底，并且认为粒子的有效质量在点的内部和外部不同。一个二维傅立叶展开是用在一个半球域与无限的墙壁，其中包含的几何形状的原始潜力。计算了不同透镜变形$b/a$、透镜半径$a$和势垒高度$V_o$时的电子能量。在很高的限制势的限制下，无限势垒的情况下的结果恢复。
2008-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate Modulated Graphene Quantum Dot
我们提出了一种新的方法，利用带隙石墨烯作为势垒将电子限制在无隙石墨烯中，形成良好的量子点，该方法可以在部分H钝化的氧封端的$SiO_{2}$衬底上实现。特别是，我们使用铁磁绝缘体沉积在顶部的障碍，从而引起自旋相关的能谱和输运性质。与石墨烯中蚀刻量子点的复杂性相比，这里建议的设置是实际应用的有希望的候选者。
2009-10-25 cond-mat.mes-hall
Collective charge measurement in quantum dot chains: controlling barrier occupation and tunneling current
University of Rochester（罗切斯特大学）；Chapman University（查普曼大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
本文研究了三量子点系统中的非平衡输运，通过量子点接触对所有三个量子点进行全局测量，发现这种测量方式对输运的影响不同于单点测量，并通过工程化相位失真显著提高了势垒占据和隧道电流，在强测量极限下，稳态与底层哈密顿量参数无关，合适的测量配置可使势垒占据接近1/2，识别出最优测量配置以最大化稳态电流，并展示简单中心点读出方案可实现近最优性能。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realization of Carrier Tunneling from InAlAs Quantum Dots to AlAs
以提高太阳能电池效率为目的，利用分子束外延生长了用于实现从In0.6Al0.4As量子点（QD）通过Al0.4Ga0.6As势垒到AlAs的电子隧穿的结构。当势垒厚度从4 nm减小到2 nm时，光致发光衰减时间从1.1 ns减小到390 ps，这表明光激发载流子在0.6 ns内从量子点隧穿到势垒厚度为2 nm的AlAs X能级，这明显长于GaAs和InAlAs量子阱的隧穿时间.我们期望这种结构将有助于开发高效QD敏化太阳能电池。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Charge detection of a quantum dot under different tunneling barrier symmetries and bias voltages
我们报告的实现耦合量子点（QD）系统包含两个单量子点在两个相邻的InAs纳米线。一个QD（传感器QD）用作电荷传感器以检测另一个QD（目标QD）中的电荷状态转变。我们研究了目标量子点的隧穿势垒不对称性对目标量子点电荷态跃迁探测可见性的影响。通过目标量子点的电子输运直接信号和传感器量子点的电荷态跃迁检测信号，同时测量了不同势垒栅电压配置下目标量子点的电荷稳定性图。我们发现，只有当目标量子点的隧穿势垒近似对称时，才能在传感器量子点的拉曼信号中观察到目标量子点完整的库仑金刚石边界和涉及目标量子点中激发态的输运过程.通过分析两种隧穿速率的比值对电子输运过程的影响，解释了这些现象。我们的结果表明，在构建电荷传感器集成量子点器件或量子比特时，考虑隧穿耦合的对称性是很重要的。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall
Symmetry-controlled singlet-triplet transition in a double-barrier quantum ring
我们设计了一个由两个强约束量子点组成的系统，以获得在零磁场下对自旋的可重复静电控制。将量子点耦合在一个紧密的环形势阱中，通过两个隧道势垒，我们证明了一个电场可以使电子的基态在单重态和三重态之间转换。将我们的实验共隧穿光谱数据与双势垒量子环中相互作用电子的完整多体处理进行比较，我们发现多体状态与电场和磁场的演化非常一致。计算表明，单重态-三重态能量交叉，没有发现在传统的耦合量子点，是可能的环形几何形状的限制势。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall
Fermi edge singularities in transport through lateral GaAs quantum dots
我们测量隧道电流通过静电定义的量子点在GaAs/AlGaAs异质结连接到两个引线。对于某些隧道势垒配置和高样品偏置，我们发现一个明显的共振与费米边缘奇点。当量子点的电化学电势与较少耦合到量子点的铅的费米能级对准时，出现这种多体散射效应。通过改变相对隧穿势垒强度，我们能够调整局域电子与费米海的相互作用。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
The carrier ''antibinding'' in quantum dots: a charge separation effect
我们表明，最近在半导体量子点中观察到的载流子“反结合”，即，两个电子-空穴对的基态能量超过一对的基态能量的两倍的事实可以完全归因于电荷分离效应，而不管其起源如何。在没有外部电场的情况下，这种电荷分离来自与势垒的有限高度相关的电子和空穴波函数的不同“展开”。当量子点尺寸缩小时，当势垒为无限大时，两对能量始终保持在以下。相反，由于势垒对于小点来说效率较低，所以具有有限势垒的点中的两对能量的行为与体中的能量相似，即，当电子对靠得太近时，能量会超过单对能量的两倍。为了充分理解这种“反结合”效应，我们也重新考虑了一对加一个载体的情况。我们发现，虽然载流子只需要以不同的方式从点中扩散出去，两对载流子的“反结合"就会出现，但一对加一个载流子的”反结合"只有在这个载流子是扩散较小的载流子时才会出现。此外，两对和一对加一个载流子的“结合能”之间存在一个显著的求和规则。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Preserving Coulomb blockade in transport spectroscopy of quantum dots, by dynamical tunnel-barrier compensation
针对表面栅控量子点中 plunger 栅压对隧穿势垒的电容性干扰导致库仑阻塞被破坏的问题，本文提出动态隧穿势垒补偿方案，在宽电荷占据范围内保持库仑阻塞，并有助于大规模量子点阵列的自动调节。
2024-09-22 cond-mat.mes-hall
Physical properties of highly uniform InGaAs pyramidal quantum dots with GaAs barriers: Fine structure splitting in pre-patterned substrates
InGaAs量子点嵌入GaAs势垒中，生长在7 μm边的倒四面体凹槽中，在发射的均匀性和光谱窄度方面表现出有趣的特性。本文对精细结构分裂进行了研究。对大约40个单量子点的研究揭示了两个要点：（1）该参数的值在点与点之间非常相似，再次证明了金字塔QD性质的均匀性，（2）在所研究的样品中，几乎没有机会找到具有自然零分裂的点，但是所发现的值（平均值为13 μeV）应该总是保证利用某种校正技术（例如，施加小磁场）恢复简并的能力。
2011-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-bound states of quantum dots in single and bilayer graphene
狄拉克费米子与单层和双层石墨烯中产生的圆柱对称量子点势相互作用不受限制，而是形成准束缚态。这些准束缚态的加宽（i. e.它们的寿命的倒数）在石墨烯（双层）的情况下随着电子的轨道动量而减小（增加）。能量低于（高于）势垒高度的准束缚态主要是类电子（空穴）态。一个显着的能级加宽的减少预测电子能量接近势垒高度，这是一个结果的电子波在点边缘的全内反射。
2007-11-28 cond-mat.mes-hall
Modeling of a tunable-barrier non-adiabatic electron pump beyond the decay cascade model
推广了量子点退耦阶段由背隧误差控制的可调势垒非绝热电子泵的电荷俘获统计的级联衰减模型。控制准确的陷阱电荷量子化的热机制和动力学机制之间的竞争的能量尺度进行了讨论。提出了一个包含量子点重新布居误差的经验拟合公式，并在一个可精确求解的速率方程模型下进行了检验。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Coupled quantum dots in bilayer graphene
双层石墨烯中载流子的静电约束为碳基自旋、电荷或交换量子位提供了独特的平台。通过利用静电门诱导带隙的可能性，我们形成了一个通用的和广泛可调的多量子点系统。我们证明了单量子点，双量子点和三量子点的形成是免费的任何迹象的混乱。在双层石墨烯中，我们有可能使用不同的机制形成隧道势垒。我们可以利用双层石墨烯的双极性质，其中pn结形成天然隧道势垒。或者，我们可以使用门来形成隧道势垒，在那里我们可以通过在深度库仑阻塞系统和法布里-珀罗腔之间进行两个以上数量级的调谐来改变隧道耦合。证明这种可调谐性是基于石墨烯的量子计算的重要一步。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Formation of quantum dots in MoS2 with cryogenic Bi contacts and intrinsic Schottky barriers
本文利用 Bi 与多层 MoS2 形成低温欧姆接触，并借助 MoS2/Au 界面本征肖特基势垒构建和调控量子点，在低温下观测到库仑菱形。
2022-10-21 cond-mat.mes-hall
Symmetry-dependent transport behavior of graphene double dots
通过包络函数分析，我们进行了一个数值研究的石墨烯结构的电导行为的两个区域（点）连接到入口和出口引线通过收缩和分离的势垒。我们表明，双点的电导取决于结构的对称性，这种效果的生存也在一个低水平的障碍的存在下，在类比中，我们以前发现的双点在半导体异质结构中获得。在石墨烯中，这种现象不那么引人注目，特别是，相对于单独的势垒，通过添加对称收缩并不能增强电导。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Lateral Coupling Between Self-Assembled Qauntum Dots
在自组装In_{0.55} Al_{0.45} As量子点系统中观察到载流子在空间分离的零维态之间的散射。我们相信，点间隧穿介导的势垒带边缘以下的局域态。利用近场扫描光学显微镜在4.2K下拍摄光致发光激发光谱。令人惊讶的是，来自各个点的激发光谱在任何能量下都不会猝灭到零，即使当激发光的能量被调谐到势垒带边缘以下时也是如此。在这个连续谱的顶部，在单个点的发射线中观察到窄共振。这些共振往往同时发生在几个发射线，源自不同的量子点，表明interdot散射。
1998-10-09 cond-mat.mes-hall
Neck Barrier Engineering in Quantum Dot Dimer Molecules via Intra-Particle Ripening
偶联胶体量子点（CQD）二聚体代表了一类新型的由核/壳融合半导体纳米晶体组成的人工分子。通过在两个相邻量子点的壳之间形成具有相干晶格的外延连接来实现电子耦合和波函数杂化，其中壳材料及其尺寸决定了载流子的量子势垒特性。在这里，我们介绍了一种胶体的方法来控制颈部形成在两个CQD之间的界面，在这样的人工分子结构。这允许在通过多面纤锌矿CdSe/CdS CQD的融合形成的预连接的同二聚体中定制颈部屏障。研究了反应时间、反应温度和配体过量对反应的影响。颈部填充过程在相对温和的反应条件下遵循颗粒内熟化机制，同时避免颗粒间熟化。表面配位体钝化的程度在激活表面原子向颈部区域的扩散中起着关键作用。颈部填充的程度也强烈地依赖于两个CQD的初始相对取向，其中同向平面附着允许容易的颈部生长，不像异向平面附着的情况。颈部填充后，观察到的红移的吸收和荧光测量的合奏和单一的二聚体，被分配到增强杂交的CQD二聚体分子中的限制波函数，量子计算支持。因此，本文引入的颗粒界面的微调提供了进一步控制CQD分子中的杂化和偶联程度的有力工具。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall
Quasistationary states in a quantum dot formed at the edge of a topological insulator by magnetic barriers with finite transparency
建立了在有限透明磁垒存在下，二维HgTe/CdTe量子阱拓扑绝缘体边缘传播的一维边缘态的准定态模型.这些准稳态的寿命被发现通过不同的方法，包括固定薛定谔方程的解决方案与复杂的能量和解决方案的传输问题的双势垒结构的解析和数值。结果可以作为一个指导，以确定磁势垒的参数创建的量子点的加宽的离散能级的寿命是足够长的操纵与他们的占领数由外部场。
2021-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magic angle for barrier-controlled double quantum dots
我们证明了在势垒方法控制下，限制在双量子点中的单重态-三重态自旋量子比特的交换相互作用对位于远离双量子点中心的某些方向上的带电杂质不敏感.这些方向与双点的极轴相差魔角，等于$\arccos\left(1/\sqrt{3}\right)\approx 54.7^\circ$，这是以前在原子物理学和核磁共振中发现的值。这种现象可以从杂质产生的附加库仑相互作用的扩展来理解，但也依赖于交换相互作用仅取决于势垒控制方案中的隧道耦合的事实。我们的研究结果表明，对于放大的量子比特阵列，当所有双点对从同一参考线旋转其各自的极轴时，可以消除量子比特之间的串扰，从而允许干净的单量子比特操作。虽然我们的模型是实际实验的一个相当简化的版本，但我们的结果表明，通过明智地设计量子位的布局，可以最大限度地减少不必要的耦合。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of charge noise using barrier control of a singlet-triplet qubit
最近已经证明，半导体双量子点中的单重态-三重态自旋量子比特可以通过改变两个量子点之间的势垒的高度来控制（“势垒控制”），与传统的倾斜控制方法相比，这已经导致电荷噪声的显著降低。在本文中，我们表明，通过分子轨道理论计算的双量子点的带电杂质的影响下，势垒控制下的系统的相对电荷噪声不仅小于倾斜控制，但实际上作为一个功能的增加交换相互作用减少。这被理解为当两个点对称操作时极大抑制的失谐噪声以及当势垒降低时电子的点间跳跃能量的增强的组合结果，这又降低了在大交换相互作用值处的相对电荷噪声。我们还研究了量子比特对不同位置带电杂质的响应，发现对于距离两个点等距离的杂质，由于它们引起的小失谐噪声，势垒控制的改善最小，但在其他方向上是显著的。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hole spin splitting in a Ge quantum dot with finite barriers
本文研究有限势垒锗量子点中空穴的自旋劈裂，发现边界条件和硅浓度显著影响各向异性g因子，顶栅电场和残余应变增强自旋轨道耦合，有利于快速电控量子比特。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Derivation of potential profile of a dynamic quantum dot
我们报告了一种方法来推导动态量子点中的势垒轮廓形状，并显示负载统计，因此电子转移的准确性，显着依赖于势垒的形状。该方法朝着可调势垒形状迈出了进一步的一步，这将大大提高单电子源的精度，从而允许单电子电流用于量子传感、量子信息和计量学。我们应用我们的方法的情况下，一个可调势垒单电子泵，一个示例性的设备，显示作为热单电子波包的来源的承诺。
2019-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-electron transport driven by surface acoustic waves: moving quantum dots versus short barriers
我们研究了在封闭沟道体系中，声表面波通过量子点接触驱动声电电流的响应。在适当的条件下，当表面声波的频率f或点接触的栅极电压Vg变化时，电流在ef的整数倍处形成平台。电流的明显的1.1 MHz拍频周期表明表面声波与反射波的干扰很重要。这是支持后获得的结果，表面声波的第二个独立的光束被添加，在相反的方向上行进。我们已经发现，两个子区间内可以区分1.1 MHz的调制周期，其中两组不同的高原占主导地位的声电电流与栅电压特性。在某些情况下，这两种类型的量子化步骤同时出现，虽然在不同的电流值，好像他们是相互叠加的。它们的存在可能是由于声电电流的两种独立的量子化机制。我们指出，短势垒决定我们的名义上长收缩的属性可能会导致一个额外的量子化机制，独立于那些在标准模型中描述的“移动量子点”。
2006-11-09 cond-mat.mes-hall
Ultrasharp Crossover from Quantum to Classical Decay in a Quantum Dot Flanked by a Double-Barrier Tunneling Structure
亚稳态的衰变在低温下由量子隧穿控制，在高温下由热激活控制。在半经典近似下计算了粒子从方阱中的逃逸率，并显示出“超尖锐”的交叉：衰变率中的扭结将低温下的纯量子状态与高温下的纯热状态分开。一个实验系统-一个量子点补充的半导体异质结构-可以用来检查的预测，以及必要的实验条件，描述。
2003-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Orbital Tuning of Tunnel Coupling in InAs/InP Nanowire Quantum Dots
我们报告的结果在InAs/InP纳米线量子点的势垒透明度通过静电控制设备的电子状态的控制。最近的工作表明，在这类器件中的势垒透明度显示出一个总的趋势，只是取决于被困电子的总轨道能量。我们发现，在相对较低的填充数，而控制的电子轨道的轴向配置的隧穿率观察到一个质的不同的制度。传输率与填充的进一步修改通过作用于径向配置的轨道通过静电门控，和屏障透明度的各种轨道被发现从数值模拟中预期的那样演变。利用这种机制，以实现一个控制连续调谐的隧道速率的个人库仑阻塞共振的可能性进行了讨论。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall
Measurement of the quantum-confined Stark effect in $InAs/In(Ga)As$ quantum dots with p-doped quantum dot barriers
研究了非有意掺杂和p掺杂InAs/In（Ga）As量子点的量子限制斯塔克效应，比较了它们在光调制器中的性能。测量结果表明，掺杂的QD势垒导致更好的品质因数$(FoM)$，定义为反向偏置电压摆幅的吸收$Δα$的变化与$1 V$ $α(1 V)$处的损耗的比率，$FoM=Δα/α(1 V)$。改进的性能是由于基态吸收峰的存在和斯塔克位移的附加分量。测量表明，当与具有NID QD势垒的叠层相比时，p掺杂QD势垒可以导致在-73 $°$ C至100 $°$ C的温度之间FoM调制器性能增加超过3 $\times$。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Theory of barrier vs tilt exchange gate operations in spin-based quantum computing
我们提出了一个理论来理解相邻量子点中电子自旋之间的交换相互作用，无论是通过改变两个量子点的失谐量，还是通过独立调谐量子点之间的隧穿势垒。哈伯德模型和一个更现实的约束势模型被用来研究如何倾斜和障碍控制影响有效的交换耦合，从而在失谐和对称制度的栅极保真度。我们表明，交换耦合是不太敏感的电荷噪声，通过隧道势垒控制（同时允许交换耦合操作的最佳点，交换相互作用具有零导数相对于失谐）。GaAs和Si量子点被认为是我们的实验数据显示定性协议的结果进行比较。我们的研究结果回答了一个悬而未决的问题，为什么障碍门是最好的倾斜门交换基门操作。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge on the quantum dot in the presence of tunneling current
讨论了非平衡条件下双势垒结构中心区电荷的计算。本文提出了一种计算非平衡格林函数的简单方法，该方法能使延迟函数和分布函数的计算保持一致。为了说明该方法，我们计算了耦合到具有不同化学势$μ_R$和$μ_L$的两个外部引线的{ \it via}隧道势垒的量子点上的电荷。所获得的结果进行了比较与其他方法存在于文献中。它们在平衡状态下都是一致的，并且随着差值$μ_L-μ_R$的增大，偏差增大。
2000-03-22 cond-mat.mes-hall
Single-shot latched readout of a quantum dot qubit using barrier gate pulsing
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Intel Corporation（英特尔公司）；HRL Laboratories, LLC.（HRL实验室有限公司）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文提出了一种利用屏障门脉冲动态控制量子比特与蓄水池隧道速率的方法，用于单次测量量子点量子比特，并减少了相干拉莫尔振荡测量中的量子比特重置时间。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantised charge pumping through multiple quantum dots
本文研究了电子通过势垒系统的抽运，势垒的高度发生了几何形变。我们推导出一个简单的公式，泵浦电荷$Q$的全反射和传输的振幅和相位。泵浦电荷随势垒数（$n_b$）的增加而增加，并显示出有趣的阶梯状行为，阶梯出现在$Q$的整数值处。随着时变电位幅值的增加，泵浦电荷也趋向于量子化。量子化的泵浦电荷的值示出相关的反射相位的不连续性。
2003-07-14 cond-mat.mes-hall
Efficient injection of spin-polarized excitons and optical spin orientation of a single Mn2+ ion in a CdSe/ZnSe quantum dot
圆偏振光激发被用来证明自旋极化激子的有效注入到单个的自组装CdSe量子点在ZnSe势垒。利用极化分辨单点光谱技术研究了在法拉第位形的磁场中激子的自旋转移。对中性激子光致发光谱的详细分析揭示了在量子点中激子自旋弛豫的存在。该过程对于锰点和含有单个Mn $^{2+}$离子的那些都可见。考虑到这一点，我们确定的自旋极化度的激子注入到一个点下的圆偏振的势垒以下的光激发在488 nm。发现在所施加的磁场的整个范围内接近40%。利用已建立的自旋守恒激发通道，我们证明了嵌入在CdSe/ZnSe量子点中的单个Mn $^{2+}$离子的光学自旋取向。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall
Cotunneling effects in GaAs vertical double quantum dot
在稀释冰箱温度为10 mK时，我们观察到了低势垒GaAs垂直双量子点中库仑阻塞的解除，这是由共隧穿机制引起的.与单点情况相比，观察到了几个明显的特征，并给出了相应的解释
2010-11-17 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in an atomically thin quantum dot coupled to a tunable Fermi reservoir
量子限制态和离域态的费米储库之间的粒子的门可调量子力学隧穿支撑了自旋电子学和固态量子光学的许多进展。典型的例子是半导体量子点通过隧道势垒与栅极接触分离。这使得能够实现库仑阻塞，即电子或空穴可以一个接一个地加载到量子点中的现象。根据隧道耦合强度，这种能力有助于单自旋量子比特或限制自旋和费米库之间的相干多体相互作用。范德华（vdW）异质结构，其中广泛的独特的原子层可以很容易地组合，提供了新的前景工程相干量子限制自旋，隧道势垒下降到原子极限或费米水库超出传统的平坦态密度。然而，需要在单颗粒水平上对vdW纳米结构进行门控以解锁其潜力。在这里，我们报告的库仑阻塞在VDW异质结构组成的过渡金属二硫属化物量子点耦合到石墨烯接触通过原子薄的六方氮化硼（hBN）隧道势垒。多亏了一个可调的费米库，我们可以确定性地将单个电子或单个空穴加载到量子点中。我们观察到的混合激子，局域量子点态和离域连续态，所产生的超强自旋守恒隧道耦合通过原子薄的隧道势垒。探测外加磁场中的带电激子，我们观察到大的旋磁比（~8）。我们的研究结果建立了一个基础，工程下一代设备，以调查无论是新的制度的近藤物理或孤立的量子位在vdW异质结构平台。
2019-04-24 cond-mat.mes-hall
Spin transfer in a ferromagnet-quantum dot and tunnel barrier coupled Aharonov-Bohm ring system with Rashba spin-orbit interactions
利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了具有Rashba自旋轨道（SO）相互作用的铁磁体-量子点（绝缘体）-铁磁体Aharonov-Bohm（AB）环系统的自旋转移效应.研究发现，通过改变穿过AB环的磁通量或量子点上的栅电压，可以有效地控制作用在右铁磁电极上的自旋转移矩的大小和方向.通过匹配适当的磁通量和SO相互作用，可以以低电流为代价大大增加STT。STT、电流和自旋电流未被覆盖以随磁通量振荡。这些结果对纳米自旋电子学中的信息存储有一定的参考价值。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incorporation of random alloy GaBi$_{x}$As$_{1-x}$ barriers in InAs quantum dot molecules: alloy strain and orbital effects towards enhanced tunneling
本文提出在 InAs 量子点分子的 GaAs 点间势垒中引入 Bi，基于原子级紧束缚建模揭示其降低势垒、增强空穴隧穿与自旋混合、改变应变共振的作用。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Statistical Distribution of Coulomb Blockade Peak Heights in Adiabatically Pumped Quantum Dots
研究了近封闭量子点共振隧穿区的绝热量子抽运。量子点通过隧穿势垒与两个引线耦合。使用势垒隧穿速率的小周期变化作为泵送机制，获得了敏感地依赖于系统参数并因库仑阻塞而呈现峰值的电流。的峰高的分布被发现的温度$\Gam \ll k_{B} T \ll Δ$，$\Gam$的总衰减宽度到引线和$Δ$的单粒子的水平间距的点，和他们的平均高度被预测为增加一个因素的$\frac{5\sqrt{2}}{18} π\approx 1.2$后，打破时间反演对称性。这是库仑阻塞电导峰统计理论的泵浦模拟。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Mott transition in a silicon quantum dot
考虑由硅量子点覆盖天然氧化物形成的双势垒结构，我们推导出简单的条件，点的电导成为一个阶梯状的函数的掺杂原子的数量内的点，与掺杂剂的实际位置的依赖性可以忽略不计。所发现的条件是可行的，在实验可用的结构。
1998-02-21 cond-mat.mes-hall
Incorporation of random alloy GaBi$_x$As$_{1-x}$ barriers in InAs quantum dot molecules (I): energy levels and confined hole states
自组装InAs量子点（QD）具有长的空穴自旋相干时间，并且适合于光学控制方案，长期以来一直被探索作为量子位架构的构建块。一种这样的设计包括垂直堆叠两个QD以创建一个量子点分子（QDM），并使用“类分子”耦合空穴态的自旋混合特性进行全光学量子比特操纵。在这篇文章中，两篇论文中的第一篇，我们介绍了在两个点之间的势垒区域中掺入稀GaBiAs合金。预期GaBiAs通过提高势垒价带边缘和自旋轨道分裂来增加量子位操作所需的分子状态的自旋混合。使用原子紧束缚模型，我们计算的性质GaBiAs和空穴状态时出现的合金被用于在InAs QDM的障碍的修改。原子处理是必要的，以正确地捕捉非传统的合金效应，如带反交叉价带。它还允许合金的构型变化和聚集效应的研究。我们发现，在InAs量子点与GaBiAs interdot势垒，电子状态没有强烈的影响，列入Bi。然而，空穴态对势垒中Bi的存在和配置更加敏感。通过独立研究合金引起的应变和Bi和As轨道的电子散射，我们得出结论，在低Bi浓度下QDM空穴态能量的初始增加是由合金引起的应变引起的。我们进一步发现，在较高的Bi浓度的QDM空穴能量的下降，只能被解释时，合金应变和轨道效应被认为是。在我们的第二篇文章中，我们使用这里开发的理解来讨论合金势垒如何有助于增强空穴自旋混合以及对QDM量子位架构的影响。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fractional charge oscillations in quantum spin Hall quantum dots
研究表明，在二维拓扑绝缘体边缘的量子点中，关联两粒子背散射可以通过磁垒诱导分数电荷振荡。结果很好地补充了最近的工作，其中分数振荡得到的半经典处理。此外，由于通过旋转的磁化屏障的分数电荷可以被困在点通过Jackiw-Rebbi机制，我们分析的系统提供了机会，研究这种非相互作用的电荷分馏和分馏之间的相互作用，由于两个粒子的背散射。在这种情况下，我们证明了分数振荡的电荷密度的数量取决于磁化角。最后，我们解决的重正化诱导的自旋密度，其特征在于由一个主导的振荡，敏感的Jackiw-Rebbi收费，与两倍的波长大的电荷密度振荡的两个粒子的背散射。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade microscopy of spin density oscillations and fractional charge in quantum spin Hall dots
我们评估了量子自旋霍尔量子点中产生的自旋密度振荡通过两个本地化的磁势垒。磁势垒和自旋动量锁定的组合存在，拓扑绝缘体的标志，导致了特殊的现象：半整数电荷被困在点中的障碍的反平行磁化，振荡出现在平面内的自旋密度，这是在电子相互作用的存在下增强。此外，我们表明，这些振荡的数量是由内部的点的粒子数，因此，部分电荷的存在或不存在可以推断从面内自旋密度。我们表明，当点与磁化尖端耦合时，在化学势中引起的空间位移允许探测这些特有的功能。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analytical Treatment of Noise-Suppressed Klein Tunneling in Graphene with Possible Implications for Quantum-Dot Qubits
Chouaïb Doukkali University（舒艾布·杜卡利大学）
本文研究了噪声对 Klein 隧穿的抑制作用，通过将随机动力学映射为等效的 Lindblad 方程，揭示了噪声对电子输运的调控机制，为 graphene 设备设计提供了新思路。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
