Manipulation of the Spontaneous Emission Dynamics of Quantum Dots in 2D Photonic Crystals
我们证明了通过二维光子晶体中光模的局域密度来控制自组装量子点的自发发射动力学的能力。我们发现，一个不完整的二维光子带隙是足够的显着延长自发发射寿命（$>2\times$）在一个宽的带宽（$Δλ\geq40$ nm）。对于点，\textit{spectrally}和\textit{spatially}耦合到强本地化（$V_{mode}\sim1.5(λ/n)^{3}$），高$Q\sim2700$光学模式，我们直接测量了一个强大的珀塞尔增强缩短的发射寿命$\geq5.6\times$，仅限于我们的时间分辨率。的复合动力学的光谱依赖性的分析表明，$19\pm4$的最大寿命缩短。从直接测量的增强和抑制，我们表明，在这样的结构中的量子点的单模耦合效率至少是$β=92%$，估计是一样大的$\sim97%$。
2005-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simple model for electrical hole spin manipulation in semiconductor quantum dots: Impact of dot material and orientation
我们分析了一个典型的粒子在一个盒子模型的空穴自旋量子比特。该量子点受到静磁场和电场以及射频电场的作用，射频电场由于自旋轨道耦合而驱动拉比振荡。我们推导了拉比频率的方程，在这种情况下，拉比振荡主要是由量子比特态和附近单个激发态之间的耦合引起的。这一制度已被证明占主导地位，例如，薄绝缘体上硅纳米线中空穴自旋量子比特拉比频率的方程突出了控制拉比振荡的参数。特别是，我们表明，（001）衬底上的[110]取向的点比[001]取向的点表现得更好，因为它们最好地利用了主体材料的价带的各向异性。我们还得出结论，硅提供了最好的机会，快速拉比振荡在这个制度，尽管小的自旋轨道耦合。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dephasing-assisted transport in linear triple quantum dots
环境噪声通常会阻碍通过相干量子系统的电荷传输效率;一个例外是去相辅助传输（DAT）。我们表明，线性三重量子点在运输配置和纯失相表现出DAT，如果耦合到排水水库超过一个阈值。DAT发生在任意弱的退相，并且增强可以通过与漏极的耦合来直接控制。此外，对于特定设置，增强的电流伴随着相对散粒噪声的减小。我们确定的量子芝诺效应和长距离隧道作为基本的动力学过程中涉及的相移辅助和抑制运输。我们的分析结果是通过使用密度矩阵的形式主义和特征多项式的方法来充分计数统计。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Coherent Manipulation of Trions in Site-Controlled Nanowire Quantum Dots
基于固态平台的大规模量子处理器的物理实现受益于定位在规则阵列中的量子比特的实现。自组装量子点被公认为量子光学和量子信息处理的有前途的候选者，但它们是随机定位的。另一方面，位点控制的量子点生长在预定义的位置，但尚未被充分开发以用作量子信息处理的平台。在这封信中，我们演示了由带电的位控纳米线量子点的单自旋/三振子态形成的量子比特的全光学超快完全相干控制。我们的研究结果表明，纳米线中的位点控制量子点是带电激子量子比特的有前途的宿主，并且这些量子比特可以以与随机定位的量子点样品中所证明的相同的方式被干净地操纵。我们的研究结果表明，在过去15年中进行的许多相关激子量子比特实验可能在更具可扩展性的站点控制系统中工作得很好，这使得它们非常有希望实现量子硬件。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simple theory of the measured current through quantum dots
根据标准的连续测量理论，提出了一个简单的理论，检测电流I（t）流过电荷量子比特-量子点。应用到一个双点，我们的形式主义很容易证实以前的结果量子芝诺效应，不断增长的安培计性能伽马驱动。由于透明的形式主义，我们可以计算出检测到的电流的精确波动谱S（ω），包含一个显着的洛伦兹峰附近的拉比频率的双点。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of charge qubits in double quantum dots
从理论上研究了双量子点中电子在快速偏压开关作用下的相干时间演化。正如实验所示，这种驱动的双量子点是控制操纵电荷量子比特的潜在设备。通过数值求解量子主方程，我们获得了能量和时间分辨的电子转移通过类似于测量数据的设备。观察到的振荡被发现依赖于水平偏移的两个点在操作过程中，最令人惊讶的是，也在初始化阶段。通过一个解析表达式，从一个大的偏差模型，我们可以理解的显着特点，这些振荡的实验数据和数值结果中看到。这些发现加强了对量子点之间电子相干转移的普遍解释。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Quantum manipulation of two-electron spin states in metastable double quantum dots
我们实验研究了所谓的亚稳双量子点中两个反平行电子自旋之间的交换相互作用的动力学，其中与电子库的耦合可以忽略。我们证明，这种双点的控制水平高于传统的双点。特别是，它允许耦合相干两个电子自旋在一个有效的方式以下的计划最初提出的损失和Dijuenzo。本研究表明，亚稳态量子点是增加相干耦合量子点数量的一种可能途径。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast single electron spin manipulation in 2D semiconductor quantum dots with optimally controlled time-dependent electric fields through spin-orbit coupling
我们从理论上研究了利用高频含时电场对二维半导体量子点中单个电子自旋进行超快操纵的可能性。通过自旋-轨道耦合激发电子自旋自由度，并且该过程可以通过静态磁场的存在来增强。我们使用量子最优控制理论来调整电场的时间分布，以实现最有效的操纵。该计划预测显着控制自旋操作的时间的顺序皮秒-超快的时间尺度，允许避免退相干的影响，如果这个计划是用来作为一种工具，用于量子信息处理。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall
Spatial mapping and manipulation of two tunnel-coupled quantum dots
使用在300 mK下操作的扫描力显微镜的金属尖端在GaAs/AlGaAs异质结构中通过局部阳极氧化限定的完全可控的双量子点中局部诱导电势。使用扫描门技术，我们记录了通过量子点上不同数量的电子的样品的电流的空间图像（即，对于不同的量子态）。由于电流图的空间分辨率，我们能够确定单个量子点的空间位置，并研究它们由于施加到单个栅极的电压而引起的明显的相对位移。
2011-06-17 cond-mat.mes-hall
Coherent optical manipulation of triplet-singlet states in coupled quantum dots
我们发现，在量子点分子的自旋轨道耦合允许相干操纵两个电子自旋态使用拉曼跃迁。由两个交换耦合量子点的单重态和三重态定义的这种双电子自旋态可以具有有利的相干性质。此外，该系统中的四个亚稳态基态中的两个可以用作辅助状态，其可以促进诸如将自旋状态映射到单个传播光子的自旋状态的任务的实现。我们发现，即使是弱的自旋轨道效应-表现为电子和空穴的g因子略有不同-也会允许单重态-三重态的相干拉曼耦合。我们还讨论了实现自旋制备和操纵量子光学技术的可能性。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of hyperfine shifts and radiofrequency manipulation of the nuclear spins in individual CdTe/ZnTe quantum dots
我们实现了对单个CdTe/ZnTe量子点电子超精细位移的直接探测。对于以前无法访问的制度的强磁场$B_z\gtrsim0.1$ T，我们证明了强大的极化的几百个粒子的核自旋浴，光学初始化时间为$\sim$ 1毫秒和极化寿命超过$\sim$ 1秒。单个量子点的核磁共振光谱揭示了强的电子-核相互作用，其特征在于奈特场$|B_e|\gtrsim50$ mT，比III-V族半导体量子点强一个数量级。我们的研究证实，II-VI族半导体量子点作为一个有前途的平台，混合电子-核自旋量子寄存器，结合了优良的光学性能相媲美的III-V点，和稀释的核自旋环境类似的IV族半导体。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Electric-field Manipulation of the Lande' g Tensor of Holes in In0.5Ga0.5As/GaAs Self-assembled Quantum Dots
采用多带实空间量子函数理论计算了电场对In 0.5Ga 0.5As/GaAs自组装量子点自旋旋进的影响. Lande' g张量对电场的依赖性应该允许高频g张量调制共振，以及直接的、非共振的电场控制空穴自旋。由于空穴g张量分量对电场具有很强的二次依赖性，在空穴的g张量调制共振中也发现了亚谐共振。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Andreev quantum dots for spin manipulation
Andreev量子点（AQD）是一种超导结，Bogolyubov准粒子可以被囚禁在分立的Andreev能级中。我们研究了在AQD中操纵单个自旋的可行性。我们证明了AQD可以进入自旋1/2态。与一般的半导体量子点相比，自旋和超导电流之间的耦合有利于对这种态的操纵和测量。我们证明了AQD的电感耦合可以作为通用量子计算的固态基础。
2003-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometric spin manipulation in semiconductor quantum dots
我们提出了一种通过量子点的绝热输运来完全翻转自旋的方法。我们证明了通过在量子点的自旋态上引入几何相位来翻转自旋是可能的。我们估计的几何自旋翻转时间（约2皮秒），这原来是远远短于实验报告的退相干时间（约。100纳秒），这将提供在达到退相干之前翻转自旋的替代手段。重要的是，Rashba耦合和Dresselhaus耦合都存在，以诱导自旋翻转所需的相位。如果其中之一是缺席，诱导阶段是微不足道的，无关的自旋翻转。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall
Model of coherent optical spin manipulation through hot trion states in p-doped InAs/GaAs quantum dots
提出了一种新的基于麦克斯韦赝自旋方程的广义群论方法来解释最近观察到的p型掺杂量子点系综在共振圆极化激发到热三价质子态下的激发态发射中增强的圆二色性，本文称为“自旋过滤效应”。该理论与极化时间分辨光致发光实验非常吻合，产生了很大程度上未知的壳层间和壳层内自旋弛豫时间尺度。这种方法允许预测控制自旋动力学的最佳脉冲参数，这将使开发的效果在全光自旋为基础的量子技术。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
Valley Phase and Voltage Control of Coherent Manipulation in Si Quantum Dots
在间接带隙半导体点的界面处的任何粗糙度下，谷轨道耦合的相位可以呈现随机值。在双量子点中，这个随机值导致交换分裂的大变化。我们展示了一个简单的分析方法来计算相位，从而交换分裂和单三重态量子比特频率，为任意接口。然后，我们表明，横向控制的量子点的位置，使用栅极电压，谷轨道相位可以控制在很宽的范围内，使交换分裂的变化可以控制为个别设备。最后，我们建议实验来测量谷相位和伴随的栅极电压控制。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall
Spin and valley manipulation in single and double electrostatic silicene quantum dots
我们研究了单量子点和双量子点定义静电在硅烯。的自旋谷结构的限制单和双电子系统的确定和谷间散射引起的晶体边缘和库仑相互作用的影响进行了量化。在单电子和双电子扩展轨道的空间对称性的背景下讨论了双量子系统中的态。我们确定了由微波频率的交替电场引起的电荷、自旋和谷跃迁时间。谷过渡时间可以通过限制势控制几个数量级。此外，自旋跃迁率可以通过Rashba相互作用介导的成键和反键轨道的耦合而提高几个数量级。
2018-06-26 cond-mat.mes-hall
Electrical manipulation of an electronic two-state system in Ge/Si quantum dots
我们计算了应变自组装Ge/Si量子点的电子态，为电学控制提供了一个方便的两态系统。局域在量子点的顶点处的电子状态与局域在量子点的基部处的状态几乎简并。小的电场将电子基态从顶点局域化转变为基极局域化，这允许对点的电子、光学和磁性进行灵敏的调谐。作为一个例子，我们描述了两个Ge/Si点之间的自旋-自旋耦合如何通过在顶点和基极之间移动单个点的电子基态来非常灵敏地控制。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust micro-magnet design for fast electrical manipulations of single spins in quantum dots
将自旋耦合调整到电场是自旋电子学和基于自旋的量子信息处理的核心。我们提出了一个最佳的微磁铁设计，产生适当的杂散磁场调解快速电子自旋操纵纳米器件。我们量化了空间场不均匀性和与自旋未对准公差的实际要求，并提出了一种提高自旋旋转频率（在GaAs纳米结构中超过50 MHz）的设计方案。然后，我们验证我们的设计实验在不同的设备。我们的研究结果将开辟一条快速控制有限寿命的固态电子自旋和研究固体中的相干自旋动力学的路线。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic Electron Manipulation in Quantum-Dot Arrays
提出了一种利用离散能级非绝热双交叉的量子干涉相干操纵量子点中电子隧穿的新方法。在这种方法中，我们只需要一个平滑变化的栅极电压来操纵电子，而没有突然的开关。本文提出了一种系统的光滑门脉冲设计方法，利用简单的解析公式将二能级电子态驱动到基本上任意的目标态，并对耦合双量子点和量子点阵列进行了电子完全转移的数值模拟。对操作时间的估计表明，该方法可以应用于实际的量子点。
2004-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maxwell's demon across the quantum-to-classical transition
本文提出一种可在量子与经典领域运行的麦克斯韦妖实现，通过连续测量双量子点电荷状态并反馈调节在位能，揭示测量强度变化导致的相干抑制、经典化及芝诺效应。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spatially resolved manipulation of single electrons in quantum dots using a scanned probe
在300 mK的温度下，将扫描力显微镜的扫描金属尖端电容耦合到限制在光刻限定的栅极可调谐量子点中的电子。通过移动针尖或改变针尖偏置电压，利用库仑阻塞效应使单电子在点上跳跃或跳跃。电导共振的空间图像映射尖端和单个电子量子点状态之间的相互作用势。在一定条件下，这种相互作用被发现包含一个尖端电压感应和尖端电压独立的贡献。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall
Creating excitonic entanglement in quantum dots through the optical Stark effect
我们发现，两个初始非共振的量子点可以通过应用单个失谐激光进入共振。这允许控制点间相互作用和在皮秒时间尺度上产生高度纠缠的激子态。加上任意的单量子比特操作，这个系统将足以演示激子量子计算机的原型。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interface roughness, valley-orbit coupling and valley manipulation in quantum dots
本文系统地研究了量子点中界面粗糙度及其对相干动力学过程的影响。由于一个尖锐的，平坦的界面的潜在升降机的最低能量谷的简并，并产生一组谷本征态。界面粗糙度的特点是波动的界面的位置和潜在的步骤的大小。在界面的位置，这是预计将发生在晶格常数的长度尺度上的变化，降低谷轨道耦合的幅度。界面势阶大小的变化改变了谷轨道耦合的大小，并在涉及两个（或更多）点的动力学中诱导不同谷本征态之间的跃迁。这种转变可以通过操纵两个点之间的偏置来实验研究，并且可以通过电荷感测来检测。然而，如果表征界面位置的随机变量在量子点数量级的距离上相关（这不太可能但可能），则谷轨道耦合的相位在相邻点中可能不同。在这种情况下，相同和相反的谷本征态之间的隧穿实际上是一个随机变量，无法控制。我们提出了一个共振隧穿实验，可以识别的矩阵元素之间的隧道一样，相反的谷本征态。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Quantum entanglement and information processing via excitons in optically-driven quantum dots
我们展示了如何光驱动耦合量子点可以用来制备最大纠缠贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格态。操纵产生这些高度纠缠态所需的选择性光脉冲的强度和持续时间为我们提供了处理基于固态的量子信息的关键要素。理论预测表明，在激子态的退相干发生之前，可以进行几百次单量子比特旋转和受控非门。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum dots on the InAs(110) cleavage surface created by atom manipulation
本研究结合低温扫描隧道显微镜与密度泛函理论，在InAs(110)表面通过原子操控构建In吸附原子量子点，观测到清晰的束缚态与二聚体准分子电子态，证实该体系是量子调控的理想平台。
2023-11-28 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
CdSe/ZnSe quantum dot with a single Mn$^{2+}$ ion - a new system for a single spin manipulation
我们提出了一个单独的自组装的CdSe/ZnSe量子点掺杂单锰$^{2+}$离子的磁光研究。所研究的点的属性进行了分析类似于更探索的Mn掺杂的CdTe/ZnTe点的系统。用自旋哈密顿模型描述了中性激子发射线的特征六重分裂及其在磁场中的演化。激子复合和Mn $^{2+}$自旋弛豫的动力学提取从一系列的时间分辨实验。一个单一的掺杂剂的存在下示出不影响的平均激子寿命测量的数量的Mn 2+和Mn掺杂的点。另一方面，非共振泵浦被证明可以使置于外部磁场中的量子点中的Mn $^{2+}$自旋去自旋。这种效应被用来确定在黑暗中的离子自旋弛豫时间。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall
Spin rotation by resonant electric field in few-level quantum dots: Floquet dynamics and tunneling
我们研究了由亚太赫兹（THz）辐射在纳米线中形成的多级有限尺寸量子点中引起的电偶极自旋共振，重点研究了驱动电场振幅的范围，其中拉比自旋振荡和从量子点到连续态的隧穿之间的强烈相互作用可以发生。在这种情况下，由于形成了混合自旋态，隧道效应对自旋演化产生了强烈的影响。因此，隧穿强烈限制了可能的自旋操纵时间。我们证明了自旋动力学对电子隧穿和位置的反作用，从系统能量的角度分析了自旋操纵的效率，结果表明隧穿降低了自旋操纵的效率。电子位置随时间变化的期望值的傅立叶谱显示了自旋轨道耦合对低频分量的强烈影响。这一结果可以应用于自旋纳米器件的操作特性，并将可能的自旋共振频率范围扩展到太赫兹域。
2020-07-30 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
Manipulation of the Land$\acute{\text{e}}$ g-factor in InAs quantum dots through the application of anisotropic gate potentials: Exact diagonalization, numerical and perturbation methods
为了实现固态量子计算，我们研究了InAs量子点中各向异性栅势和磁场引起的电子自旋的Land $\acute{\text{e}}$ g因子的变化.在本文中，我们提出了解析表达式和数值模拟的土地$\acute{\text{e}}$ g因子的变化，各向同性和各向异性量子点。使用这两种分析技术和数值模拟，我们表明，Rashba自旋-轨道耦合的g-因子的变化与电场的制度，其中发生水平交叉或anticrossing有重大贡献。特别是，电场的可调性示出通过强Rashba自旋轨道相互作用，以涵盖广泛的g因子。本文的另一个主要结果是，各向异性的门势在轨道角动量中产生猝灭效应，如果对称和非对称量子点的面积保持恒定，则该效应减小了g因子的E场和B场可调谐性的变化。我们确定的土地$\acute{\text{e}}$ g-因子的变化中的电子态的水平交叉和反交叉。我们模拟了电子自旋的波函数，并估计了自旋态$|0,-1,+1/2>$和$|0,0,-1/2>$对应于最近实验研究的量子点的反交叉的大小（Phys. Rev. Lett. \textbf{104}，246801（2010））。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Manipulation of double-dot spin qubit by continuous noisy measurement
本文研究了双量子点（DQD）双电子自旋量子比特的演化，该量子比特被线性电荷探测器（量子点接触）连续弱测量。由于两个电子的自旋之间的相互作用取决于它们的电荷状态，因此电荷测量影响两个自旋的状态，并诱导非平凡的自旋动力学。我们考虑了探测器的强耦合和弱耦合，并研究了测量引起的自旋动力学分析和数值。我们观察到由于量子芝诺效应的模拟，负结果演化和系统稳定的出现。此外，三重态和单重态之间的幺正演化是由负结果测量引起的。我们证明，这些影响存在探测器和DQD系统之间的强耦合和弱耦合。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Electron spin manipulation and resonator readout in a double quantum dot nano-electromechanical system
将纳米机械谐振器磁耦合到限制两个电子的双量子点可以实现对单个电子自旋的操纵和谐振器的固有频率的读出。当拉莫尔频率与谐振器频率匹配时，其中一个点中的电子自旋可以通过磁化的谐振器选择性地翻转。通过同时测量双电子双量子点的电荷状态，可以检测该跃迁，从而能够确定机械谐振器的固有频率。
2007-09-10 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of electron spin relaxation induced by confined phonons in nanowire-based double quantum dots
从理论上研究了单电子空穴型半导体双量子点中受束缚声子诱导的电子自旋弛豫，发现在这种体系中，电子自旋弛豫速率可以被外加电场有效地调控.由于电场、磁场和自旋轨道耦合的共同作用，在最低的两个激发态之间存在一个反交叉。反交叉点周围的电场可以有效地调节电子态的能量和自旋。多个尖锐的峰存在于电场的依赖性的自旋弛豫率由受限声子，这可以归因于大的态密度的受限声子在范霍夫奇点。这一特性表明，基于双量子点的可调谐自旋开关，这是更灵敏和灵活的比基于量子阱的双量子点的电可调谐开关。计算了自旋弛豫速率在反交叉点处的温度依赖关系，观察到一个光滑的峰，表明密度矩阵的非对角元素对自旋弛豫的重要贡献.
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualization and Manipulation of Bilayer Graphene Quantum Dots with Broken Rotational Symmetry and Nontrivial Topology
Bernal堆叠双层石墨烯（BLG）中的静电限定量子点（QD）由于其长的自旋退相干时间、高的样品质量和可调谐性而成为一种有前途的量子信息平台。重要的是，QD态的形状决定了电子能谱、电子之间的相互作用以及电子与其环境的耦合，所有这些都与量子信息处理相关。尽管它的重要性，大质量量子点状态的形状仍然没有实验研究。在这里，我们报告了使用扫描隧道显微镜直接观察BLG QD态的情况。引人注目的是，我们发现这些国家表现出强大的破缺旋转对称性。通过使用数值紧束缚模型，我们确定所观察到的破缺的旋转对称性可以归因于低能各向异性带。然后，我们比较限制的空穴和电子，并证明BLG的非平凡带拓扑结构的影响。我们的研究区分BLG量子点从以前的量子点平台与平凡带拓扑。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Dynamic sweet spot of driven flopping-mode spin qubits in planar quantum dots
本文研究平面双量子点翻腾模式自旋量子比特在电噪声下的驱动操控，提出离共振驱动可抑制电荷噪声并产生动态甜点，从而显著提升量子门保真度，并揭示二阶动态甜点的可调性。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of electron spin and orbital resonance in quantum dots through spin-orbit interactions
研究了在声子诱导弛豫和退相干的情况下，共振振荡电磁场对耦合横向量子点中单个电子的影响。使用对称性参数，它表明，自旋和轨道共振可以有效地控制自旋-轨道相互作用。这种控制是可能的，这是由于拉比频率对作为自旋-轨道相互作用的各向异性的结果的点配置（点的取向和静态磁场）的强敏感性。所谓的易通过配置被示出为特别适合于自旋量子比特的磁操纵，确保长的自旋弛豫时间和保护自旋量子比特免受伴随片上操纵的电场干扰。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall
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
Generation and detection of non-Abelian matrix Berry phases through manipulation of electric confinement potential of a semiconductor quantum dot
在II-VI或III-V族n型半导体量子点中，通过改变限制势的形状，可以用{ \it all electrical means}产生并检测到矩阵Berry相。这是由于在存在自旋-轨道耦合项时的一般对称性考虑。由此产生的2 × 2矩阵Berry相位可以由两个几何原点数来表征。我们研究这些参数如何依赖于封闭绝热路径的形状和面积。我们建议如何在传输测量矩阵Berry相位可能被检测到。
2007-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Valley pair qubits in double quantum dots of gapped graphene
石墨烯的兴起为量子位实现打开了新的大门，如最近在带隙石墨烯的双量子点中的谷对量子位的提议中所讨论的（Wu等人，arXiv：1104.0443 [cond-mat.mes-hall]）。这里的工作提出了全面的理论基础的建议。它讨论了在这种结构中电子与外部磁场和电场的相互作用。具体来说，它研究了一个强大的，独特的机制，即，一阶相对论效应的类似物。这种机制是状态混合自由，并允许，与电可调交换耦合，一个快速，全电操纵量子位通过电子门，在时间尺度为ns。这项工作还研究了典型情况下的容错问题，在10 oK时产生长量子位相干时间（~O（ms））。
2011-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of individual electron spins in a two dimensional array of quantum dots
相干地操纵以阵列形式组织的单个量子对象的能力是任何可扩展的量子信息平台的先决条件。对于电子自旋量子比特，它需要对大型隧道耦合量子点阵列进行微调。在线性点阵列的累积努力允许最近实现量子模拟器和多电子自旋相干操纵。然而，这种实现的二维缩放仍然没有得到证明，同时必须解决复杂的量子物质问题或处理量子信息。在这里，我们展示了在一个3x3阵列的隧道耦合量子点的单个电子自旋的二维相干控制。更具体地说，我们专注于几个关键的量子功能，这样的控制：电荷确定性位移，本地自旋读出，本地相干交换操纵两个电子自旋被困在相邻的点，和相干的多方向自旋穿梭在几微米的距离。这项工作为利用二维电子自旋阵列进行量子模拟和信息处理奠定了基础。
2018-08-19 cond-mat.mes-hall
Topological States in Dimerized Quantum-Dot Chains Created by Atom Manipulation
拓扑电子相存在于各种天然存在的材料中，但也可以人工创建。我们使用低温扫描隧道显微镜在半导体表面上创建相同量子点的二聚链，并证明这些链产生一维拓扑相。这些点是由带电的吸附原子组装而成的，产生了一个单原子精确作用于半导体表面态电子的限制势。量子点之间的量子耦合导致电子态位于链的末端，以及故意创建的内部畴壁，与Su-Schrieffer-Heeger模型的预测一致。扫描隧道光谱也揭示了偏离这个既定的模型表现在一个不对称的水平谱和边界状态的能量转移。出现偏差是因为点是带电的，因此导致沿链变化的现场电位。我们表明，这种变化可以减轻静电门使用辅助带电吸附原子，使微调的边界状态和控制它们的量子叠加。实验数据，这是补充理论建模的潜力和由此产生的本征态，揭示了静电在这些工程量子结构的重要作用。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall
High-fidelity geometric quantum gates exceeding 99.9% in germanium quantum dots
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息科学与技术卓越中心）；Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院微电子研究所）；Beijing Superstring Academy of Memory Technology（北京超弦存储技术研究院）；School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院）；QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学奎克与卡弗里纳米科学研究所）
本研究在锗量子点中实现单空穴自旋量子比特，通过引入几何量子计算，使门保真度超过99.9%，并在宽拉比频率和失谐条件下保持高保真，展示了抗噪声的鲁棒操控方法。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant Rabi frequencies between qubit and excited hole states in silicon quantum dots
该研究理论上扩展了硅量子点中空穴自旋量子比特的跃迁分析至第一激发二重态，发现其拉比频率比基态高出数个数量级，且可通过偏压调谐，对多能级操控和多空穴编码有启示。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin dynamics in InAs-nanowire quantum-dots coupled to a transmission line
我们从理论上研究了纳米线量子点中的电子自旋。由于自旋-轨道相互作用，自旋耦合到谐振器电磁场的电分量，并且使得能够以全电方式对量子信息进行相干操纵、存储和读出。在一个相同或不同的纳米线中，远距离量子点自旋之间的耦合可以通过谐振器模式实时或通过虚拟过程有效地执行。对于后者的情况下，我们得到一个有效的自旋纠缠相互作用，并建议如何打开和关闭它。我们考虑横向和纵向类型的纳米线量子点和比较他们的操作时间尺度对自旋弛豫时间。为此，我们评估的纳米线振动（声子）引起的自旋弛豫率，并表明，作为纳米线中的声子限制的结果，该速率是一个强烈变化的函数的自旋操作频率，因此可以大大减少相比，横向量子点在GaAs中。我们的计划是一个步骤，形成混合结构，不同性质的量子位可以集成在一个单一的设备。
2007-08-15 cond-mat.mes-hall
Probe-assisted spin manipulation in one-dimensional quantum dots
研究了在弱磁场作用下，在扫描探针显微镜的带电针尖作用下，总自旋为零的一维量子点的自旋结构。随着探针位置的变化，自旋结构的演变被跟踪，表明可移动探针可以是一个有效的工具来操纵自旋。当探针位于沿着量子点的某些区域中时，由于电子的库仑相互作用而形成自旋结构，因为电子在两个部分之间重新分布，其中量子点被探针产生的势垒分开。有两种主要的状态：自旋极化和非极化的。它们之间的过渡是伴随着自旋进动的Rashba自旋轨道相互作用所引起的电场的探头。在过渡区，自旋密度发生强烈变化，而电荷分布几乎保持不变。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical spin manipulation in double SrTiO$_3$/LaAlO$_3$ quantum dots
该研究通过含时薛定谔方程数值解，探究SrTiO$_3$/LaAlO$_3$界面双量子点的电操控自旋动力学，分析了不同条件下的自旋翻转机制，并优化了系统几何参数以提升自旋翻转性能。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall
Fluid photonic crystal from colloidal quantum dots
我们研究了作用在半导体量子点上的光学力以及力驱动量子点在胶体中的运动。在量子点激子跃迁的光谱范围内，当光子能量接近激子能量时，量子点的极化率急剧增加。它导致梯度和散射对光学力的贡献的共振增加，这使得能够有效地操纵点。我们发现，胶体的光栅导致形成的流体光子晶体的空间周期性循环通量和密度的点。半导体量子点的显著共振介电响应使得能够分离具有不同激子频率的量子点。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener Transitions in Spin Qubit Encoded in Three Quantum Dots
我们研究了三个相干耦合的三电子量子点中交换自旋量子比特的产生和动力学。对于线性和三角形两种几何结构的系统，量子比特态的产生和相干控制由朗道-齐纳跃迁完成。在三角形的情况下，两个量子比特状态是等价的，并且可以很容易地生成系统的特定对称性。如果其中一个点比其他点小，则可以观察到拉比振荡，这可以用于量子比特状态的相干操纵。线性系统更容易制造;然而，量子比特状态不等价，使得量子比特操作更难以控制。
2016-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Single-spin manipulation in a double quantum dot in the field of a micromagnet
利用交换作用和高度不均匀的磁场对双量子点中的单自旋进行操纵的问题在[W。A. Coish和D. Loss，Phys.Rev.B75，161302（2007）]。然而，在横向双点的当前设计中，通过微磁体的倾斜场难以实现这种大的不均匀性。因此，我们研究了一个类似的自旋操纵计划直接适用于现实的GaAs双点设置。我们估计，典型的门时间，实现在单重态-三重态的非均匀微磁场诱导的反交叉，可以是几纳秒。我们讨论了初始化，读出，和单自旋门通过适当的选择失谐脉冲和改进的几何形状的优化。我们还研究了核失相和电荷噪声的影响。后者引起失谐和隧穿振幅的波动。我们的研究结果表明，该方案是一个很有前途的实现快速单自旋操作的方法。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall
On-demand single-electron transfer between distant quantum dots
未来的单电子电路由量子点网络组成，将需要一种机制将电子从一个功能部分传输到另一个功能部分。例如，在量子计算机[1]中，可以通过将量子比特操作与测量分离以及通过提供一些将电子从一个传输到另一个的方法来降低退相干和电路复杂性。[2]相邻点之间的隧穿已经被证明[3，4]具有很好的控制，并且单点和双点系统中的电子操纵正在迅速发展。[5-8]对于大于几百纳米的距离，自由传播和隧穿都是不可行的，同时保持单个电子的限制。在这里，我们展示了如何一个单一的电子可能被捕获在表面声波最小值和转移从一个量子点到第二个空点沿一个长的空通道。转移方向可以反转，并且相同的电子无误差地来回移动超过60次，累积距离为0.25 mm。这种芯片上转移将量子点之间的通信扩展到可以允许集成离散量子信息处理组件和设备的范围。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots for valley-based quantum computing: A feasibility study
量子计算实现的核心是量子比特的物理实现--两态量子信息单元。石墨烯2的兴起为实现这一目标打开了一扇新的大门。因为石墨烯电子模拟了具有两个简并且独立的能谷的二维相对论粒子，3一个新的自由度（d.o.f.），即电子的谷态，作为一种新的信息载体出现。4在这里，我们在电子自旋量子比特中扩展了损耗-二重氮量子点（QD）方法，5，6并研究了带隙石墨烯中双QD（DQD）结构作为"谷量子比特"的可行性，其中逻辑0/1态由"谷"单线态/三线态对表示。这种推广的特征在于1）谷弛豫时间~0（ms），以及2）基于石墨烯中独特的一阶"相对论效应"，在时间尺度上~ns的电量子比特操纵。基于谷的量子计算的潜力。
2011-04-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
利用cQED技术研究双层石墨烯量子点中少载流子态的微波光谱学，揭示自旋和谷态特性，展示其在量子比特操控中的应用潜力。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
