利用圆形双量子点实现自旋-光子耦合

该研究团队提出并分析了一种基于圆形双量子点的微波自旋-光子接口,该设计灵感源自近期在砷化铟纳米线中观测到的各向异性g因子和环态现象。研究人员建立了有效理论模型,揭示了自旋轨道耦合与环形磁通量之间的相互作用机制,阐明了环态如何在奇偶几何宇称轨道态交叉点形成。与传统双量子点的成键/反键态类似,通过调节量子点失谐度可将环形本征态转换为单量子点态,从而实现对系统特性的高度调控。 施加倾斜磁场会诱导自旋-电荷杂化,进而实现自旋-光子耦合。在低无序度条件下,光子耦合态同时具备(近乎)完全相反的自旋角动量特性。随着无序度增加,该耦合机制逐渐类似于传统双量子点的“flopping模式”——自旋与无角动量的成键/反键轨道态发生杂化。研究证明,在特定磁场角度下,该系统呈现二阶电荷噪声“甜点”特性,可在保持可观自旋-光子耦合强度的同时降低退相干敏感性。此外,该耦合机制可通过电学方式(调节至单量子点模式)或磁学方式(旋转磁场消除自旋-电荷杂化)实现开关控制。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-09-18 10:13

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