Detection and measurement of spin-dependent dynamics in random telegraph signals
利用量子点接触技术观察了GaAs异质结中量子点的单电子涨落。如果隧穿动力学是自旋相关的,则产生的随机电报信号(RTS)包含关于电子自旋状态的统计信息。我们开发了一种统计方法,从RTS中提取有关自旋相关动力学的信息,并用它来证明这些动力学可以在热能制度进行研究。在有限的外磁场中,独立地测量了每个自旋态的隧穿率。我们证实了以前的研究结果的整体隧穿率的自旋激发态相比,基态的外部磁场增加。
2013-09-06 cond-mat.mes-hall
Hierarchical Random Telegraph Signals in nano-junctions with Coulomb correlations
我们提出了一个微观哈密顿与主方程描述随机分层随机电报信号(RTS)或爆米花噪声在纳米结模型。微观模型结合了关键的库仑相关由于结内或金属氧化物界面处的陷阱电荷。微观模型的精确解是基于推广的Nozieres-De Dominant方法,该方法被设计用于处理金属的X射线吸收和发射光谱中的边缘奇异性问题。在主方程描述中,实验上可获得的跃迁速率用微观哈密顿量的精确多通道散射矩阵表示。
2002-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimized mitigation of random-telegraph-noise dephasing by spectator-qubit sensing and control
旁观者量子比特(SQs)是一种减轻难以访问的数据量子比特中的噪声的工具。SQ被设计成对噪声更加敏感,经常被测量,并且累积的结果很少用于校正数据量子位。对于硬件相关的例子,从随机电报噪声的移相,我们引入了贝叶斯方法,采用复杂的线性映射,从而导致一个可扩展的最佳自适应测量和控制协议。退相干速率的抑制是SQ灵敏度的二次函数,这表明SQ范式在正确的机制下任意地工作良好。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Influence of Fin Shape on the Amplitude of Random Telegraph Noise in the Subthreshold Regime of a Junctionless FinFET
本文通过数值模拟研究无结FinFET鳍形对随机电报噪声的影响,发现梯形截面沟道在亚阈值区及阈值电压处的RTN幅度均显著低于矩形截面及平面全耗尽和常规FinFET。
2024-02-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A Levitated Random Telegraph Noise Spectrometer
King’s College London(伦敦国王学院);Korea Institute for Advanced Study (KIAS)(韩国高等研究院);Ulm University(乌尔姆大学);London Centre for Nanotechnology(伦敦纳米技术中心)
利用悬浮微粒传感器探测随机电报噪声,通过共振行为放大位置涨落,实现六个时间尺度量级的噪声谱测量。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunable Random Telegraph Noise in Stable Perpendicular Magnetic Tunnel Junctions for Unconventional Computing
New York University(纽约大学)
通过纳秒脉冲驱动垂直磁隧道结实现可调随机电报噪声,为非常规计算提供多功能集成平台。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Amplitude of Random Telegraph Noise in Junctionless FinFET with Different Channel Shape
本文通过仿真研究了不同沟道形状对无结 FinFET 中单电荷俘获引起的随机电报噪声幅度的影响,发现三角形截面在侧壁俘获时噪声最低,矩形截面在顶部俘获时噪声较高。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall
Dynamical control of random telegraph noise in magnetic tunnel junctions
Tohoku University(东北大学);Advanced Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学高等研究所);Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University(东北大学自旋电子学科学与创新中心);Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics, Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University(东北大学电气通信研究所纳米电子与自旋电子学实验室);PRESTO, Japan Science and Technology Agency (JST)(日本科学技术振兴机构战略创造事业部PRESTO项目);Division for the Establishment of Frontier Sciences of Organization for Advanced Studies at Tohoku University(东北大学高级研究组织前沿科学设立分部);National Institutes for Quantum Science and Technology(国立量子科学技术研究院);Center for Innovative Integrated Electronic Systems, Tohoku University(东北大学创新集成电子系统中心)
通过参量激发Kittel模或传播自旋波实现模式选择性加热与冷却,可分别显著增加或降低磁隧道结中随机电报噪声频率,并提出一种加速开关动力学的非线性冷却机制。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Impact of interdigitated electrodes design on the low frequency and random telegraph noise of single-layer graphene micro ribbons
Institute of Nanoscience and Nanotechnology, NCSR "Demokritos"(国家科学研究中心德谟克利特纳米科学与技术研究所);Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系);Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, Grenoble INP, CROMA(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、萨瓦勃朗峰大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、CROMA);Institute of Quantum Computing and Quantum Technology, NCSR "Demokritos"(国家科学研究中心德谟克利特量子计算与量子技术研究所)
研究探讨了互斥电极设计对单层石墨烯微带低频噪声和随机电报噪声的影响,发现调整几何特征可显著提升信噪比。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Threshold Voltage Jitter due to Random Telegraph Noise
随着MOSFET缩小到纳米尺寸,晶体管电参数变化是由物理尺寸和掺杂分布变化以外的因素产生的,这些因素自器件制造以来就存在,并随着时间的推移保持不变。除了这些零时可变性因素之外,导致性能从一个时刻到另一个时刻的可变性的因素开始发挥重要作用。随机电报噪声(RTN)是这些相关的时间依赖性变化源之一。在这项工作中,我们扩展了知识的RTN引起的随时间变化的随机变化,通过提供一个统计模型的晶体管阈值电压抖动产生的RTN。阈值电压抖动的面积缩放进行了详细讨论,支持设计人员在晶体管尺寸朝着更可靠的设计。不仅对晶体管中预期的抖动进行建模,而且还对其在设计上应该相等的晶体管之间的可变性进行建模。除了分析建模之外,还运行蒙特卡罗模拟。模拟考虑了与RTN相关的载流子捕获和发射事件,从而允许正确评估与RTN相关的抖动。蒙特卡罗模拟验证了分析模型,并说明了抖动的面积缩放及其变化。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spatially resolved random telegraph fluctuations of a single trap at the Si/SiO2 interface
本研究利用静电力显微镜空间分辨Si/SiO2界面单个陷阱的随机电报噪声,揭示双态涨落及其速率竞争,该噪声损害纳米器件性能并影响量子设备。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of a Random Telegraph Process on the Transport through a Point Contact
我们描述了一个经典的二能级涨落的影响下的点接触的输运性质。我们采用了传递矩阵的形式主义,使我们能够计算任意的关联函数的随机过程,通过映射到矩阵产品。结果是用来获得的生成函数的完整的计数统计的经典点接触受到经典的波动,包括扩展到一对两级波动以及量子点接触。我们证明了量子点接触中的噪声是(量子)分割噪声和(经典)噪声的总和,由于两个能级涨落。作为一个附带结果,我们得到了传输概率随时间变化的量子点接触的完整计数统计。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Random Telegraph Noise of a 28-nm Cryogenic MOSFET in the Coulomb Blockade Regime
在14 K下,我们从一个商用的28 nm p-MOSFET(PMOS)中观察到了大量的两能级随机电报噪声(RTN)现象,其中库仑阻塞(CB)峰是由沟道中形成的量子点(QD)引起的.在CB驼峰处观察到最小RTN,其中高电流RTN水平急剧切换到低电流水平。RTN幅度和功率谱密度的栅电压依赖性与CB驼峰区域中DC传输曲线的峰值匹配良好。我们的工作明确地捕获了这些电流和噪声中的QD输运特征,揭示了商业短沟道PMOS中的量子限制效应,即使在14 K下,也比QD实验的典型稀释制冷机温度(<100 mK)高出100倍以上。我们设想,我们报告的RTN特性植根于量子点和缺陷陷阱将更突出的较小的技术节点,其中量子效应应仔细检查在低温CMOS电路设计。
2022-06-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Decoherence due to telegraph and 1/f noise in Josephson qubits
研究了约瑟夫森量子比特中随机电报和1/f噪声引起的退相干。我们说明高斯和非高斯效应之间的差异,在不同的工作点和不同的协议。固有的非高斯和非马尔可夫低频噪声的特征可以解释在光谱学和基于电荷的器件的动力学中观察到的丰富的物理。
2004-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-level resistance switching and random telegraph noise analysis of nitride based memristors
电阻开关器件由于其在电阻存储器(RRAM)中的应用而具有特殊的重要性,电阻存储器是替代当前非易失性存储器并实现存储级存储器的有希望的候选者。这些器件通常表现出具有许多离散电阻水平的忆阻特性,并实现人工突触。在过去的几年里,研究人员已经证明了忆阻芯片作为计算加速器,遵循新的内存和神经形态计算方法。许多不同的金属氧化物已被用作MIM或MIS结构中的电阻开关材料。了解电阻开关的机制和动态特性对于忆阻器在不同应用中的建模和使用非常关键。在这里,我们展示了双极电阻开关的氮化硅薄膜使用重掺杂的硅和铜作为底部和顶部电极,分别。电流-电压特性的分析表明,在空间电荷受限的条件下,适当的电流柔度设置,可以实现多电平电阻运行。此外,灵活的调谐协议的多电平电阻开关应用适当的设置/复位脉冲序列。保留和随机电报噪声测量在不同的电阻水平。目前的结果揭示了有吸引力的性能的检查设备。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Single-Defect Spectroscopy via Random Telegraph Noise in Graphene-Contacted ReS$_2$-hBN Heterostructures
通过石墨烯接触的ReS₂-hBN异质结构中的随机电报噪声研究,揭示了低对称性二维半导体中缺陷的动力学行为。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Error analysis of bit-flip qubits under random telegraph noise for low and high temperature measurement application
该研究分析了随机电报噪声下多种脉冲驱动比特翻转量子比特的误差,识别出适用于不同噪声条件的低误差脉冲序列,可为高低温测量下的量子纠错实现提供候选方案。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Greedy versus Map-based Optimized Adaptive Algorithms for random-telegraph-noise mitigation by spectator qubits
在数据存储量子位尽可能保持隔离的情况下,通过最少的测量和控制,仍然可以使用额外的噪声探测器进行噪声缓解,仅在需要时进行校正。受固态量子比特情况的启发,我们考虑了由随机电报过程描述的两态涨落和也是量子比特的噪声探针(所谓的旁观者量子比特(SQ))产生的退相噪声。我们构建的理论模型,假设投影测量的SQ,并推导出不同的测量和控制策略的性能,在该政权的噪声缓解工作良好。我们从贪婪算法开始;也就是说,在不久的将来总是最大化数据量子比特相干性的策略。我们数值计算表明,该算法工作得很好,并发现它的自适应策略可以很好地近似一个简单的算法,只有几个参数。在此基础上,和分析结构,使用贝叶斯映射,我们设计了一个参数($Θ$)的算法家族。在高噪声灵敏度的SQ的渐近制度,我们分析表明,这$Θ$ -家庭的算法减少了数据量子比特的退相干率的除数缩放作为这种灵敏度的平方。将$Θ$设置为等于其最优值$Θ^\star$,产生基于地图的渐进状态优化自适应算法(MOAAAR)。我们表明,分析和数值,MOAAAR优于贪婪算法,特别是在政权的SQ的高噪声敏感性。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous Random Telegraphy Signal in Suspended Graphene with Oxygen Adsorption
本文研究了氧吸附对悬浮石墨烯低频噪声的影响,发现氧气会导致毫秒级随机电报信号(RTS),并揭示了吸附过程中的时间常数变化,为石墨烯传感器设计提供了重要参考。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Flicker and random telegraph noise between gyrotropic and dynamic C-state of a vortex based spin torque nano oscillator
基于涡旋的自旋力矩纳米振荡器(STVO)可以呈现比涡旋核的自旋力矩诱导的回旋(G)运动更复杂的动力学。相应的动态模式和它们之间的过渡可以控制的实验参数,如所施加的直流电流。一个有趣的行为是从G-动态C-状态发生大电流密度的随机过渡。此外,C态振荡表现出恒定的主动磁体积。我们目前的噪声测量在不同的动态状态,允许访问特定的属性的随机过渡,如特征状态转换频率。此外,我们确认,如理论上预测的那样,当振荡量随电流保持恒定时,闪烁噪声与$I_{dc}^2$增加。这些结果带来洞察到潜在的优化噪声特性寻求许多潜在的射频应用与自旋力矩振荡器。此外,调查的随机特性开辟了新的潜力,例如在新兴领域的神经形态计算计划。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of Random Telegraph Noise on Quantum Bit Gate Operation
本研究利用费曼解缠方法分析RTN下复合脉冲驱动的自旋翻转量子比特门,发现特定脉冲序列可实现高保真度(>90%)操作,并提出了实现100%翻转概率的捷径。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trapped charge dynamics in InAs nanowires
我们研究了InAs纳米线场效应晶体管电导中由于缺陷中的单电子陷阱引起的随机电报噪声。测量的电子捕获和发射时间作为温度和栅极电压的函数的个别陷阱,并与陷阱驻留在几个纳米厚的原生氧化物,与库仑势垒捕获一致。这些结果表明,从纳米线表面去除氧化物,适当的钝化,以防止再生长,应导致减少或消除随机电报噪声,在单电子水平的敏感实验的一个重要障碍。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pushing the limits in real-time measurements of quantum dynamics
量子系统的时间分辨研究是理解量子动力学的关键。当个别量子数在某些离散值之间切换时,即众所周知的随机电报信号,对它们的实时测量有望产生最大的物理洞察力。然而,信号受到诸如有限的时间分辨率和来自测量设备的噪声的系统误差以及由于有限的数据量而导致的统计误差的影响。在这里,我们证明了基于阶乘累积量的评估方案可以减少数量级的这种错误的影响。误差恢复的一般理论的检测误差,以及通过自组装量子点的单电子隧穿的实验数据支持。因此,阶乘累积量推动了随机电报数据分析的极限,这些数据代表了物理,化学,工程和生命科学中的广泛实验。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph