锗空穴自旋量子比特中g张量和自旋轨道相互作用的空间均匀性

Ge/SiGe异质结构中的空穴现在已成为半导体自旋量子比特的主要平台,这得益于其高限制质量、二维阵列、高可调性以及更大的栅极结构尺寸。对于大规模量子比特阵列的操作而言,一个限制因素是,由强各向异性的g-张量所导致的量子比特频率或性质的显著变化。该团队研究了两台设备中具有Y形几何结构的阵列内的六个和七个量子比特的g-张量。他们报告了g-张量面外主轴倾斜的平均分布约为1.1度,其中附近的量子点更可能具有相似的倾斜。独立于这种倾斜,并且与简单的理论预测不同,研究人员发现强烈的面内g-张量各向异性,且在相邻量子点之间存在强相关性。此外,在一台所有g-张量主轴都沿[100]晶体方向排列的设备中,该团队从相邻的点对中提取出自旋翻转隧穿矢量,并发现了一种与均匀的Dresselhaus型自旋轨道场一致的模式。栅极布局和量子点的Y形排列使该工作能够排除诸如静电限制形状或局部应变等局部因素作为优先方向的起源。他们的结果揭示了自旋轨道相互作用和g-张量中先前未被预测或观察到的长程相关性,这可能对可靠地理解锗量子点中的g-张量至关重要。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-03 15:52

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