空のメディエーターを持つ線形三重量子ドットにおける超交換の普遍的制御【JST・京大機械翻訳】

Chan Guo Xuan; Huang Peihao; Wang Xin

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202204912433403 整理番号：22P0312171

空のメディエーターを持つ線形三重量子ドットにおける超交換の普遍的制御【JST・京大機械翻訳】

Universal control of superexchange in linear triple quantum dots with an empty mediator

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発行年： 2022年03月29日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2023年07月05日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

超交換は,大規模量子計算のための遠隔スピン間の長距離相互作用を実現するための不可欠な資源の1つである。最近の実験は,中心スピンによって媒介された超交換相互作用によって結合を与える遠隔スピンによって定義される論理的状態の間のコヒーレント振動を実証した。超交換の可能性は,制御パラメータに関する相互作用の完全な理解を必要とし,それはまだ文献では不足している。ここでは,完全配置相互作用計算を用いて,左および右ドットが単一電子によって占有される線形三重量子ドットデバイスにおける二電子系を研究し,そのスピン状態を量子ビットとして定義する。完全配置相互作用計算の数値的性質から,量子ドット閉じ込めポテンシャルと電子波動関数の微視的詳細へのアクセスが可能になり,その幾つかは,精巧な四角形モデルで見落とされるが,超交換の挙動には決定的である。電荷基底状態が空の中ドットを生じる離調領域に焦点を当てた。左と右ドットでの離調が平準化すると,超交換は中間ドット離調の関数として正から負の値までの範囲の非単調挙動を示すことが分かった。さらに,左と右ドット間の大きな相対離調が,元の正(負)超交換に対する超交換の大きさ(減少)を引き起こすことを示した。次に,はるかに大きな左-右ドット離調の結果を示した。この結果は,線形三重量子ドットデバイスにおける非局在化二電子状態の単純な配置でさえ,スピンベース量子計算において重要な応用を持つ,非自明な挙動を有する超交換エネルギーを示すことを示唆する。【JST・京大機械翻訳】

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量子力学一般 , 磁性一般 , 磁性理論

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