Graphane with carbon dimer defects: Robust in-gap states and a scalable two-dimensional platform for quantum computation
Graphane with carbon dimer defects: Robust in-gap states and a scalable two-dimensional platform for quantum computation
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具有碳二聚体缺陷的石墨烷：鲁棒的带隙态和用于量子计算的可扩展二维平台
DOI：
10.1103/physrevmaterials.3.024003
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发表时间：
2018-12
影响因子：
3.4
通讯作者：
Ting C S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hao Lei;Lu Hong Yan;Ting C S
我们研究了缺陷石墨烷晶格的能级结构，其中碳二聚体缺陷是通过去除两个最近邻碳位点上的氢原子而产生的。在石墨烷的体绝缘间隙内出现了鲁棒的缺陷态。而对于化学计量半填充系统，有两个双简并缺陷能级，有四个非简并和自旋极化的间隙缺陷能级在系统中，一个电子小于半填充。通过光脉冲和交变磁场触发缺陷态之间的共振跃迁，可以在缺陷石墨烷晶格中实现一组通用的量子门.占据和空的间隙状态之间的相当大的能量分离使得能够在室温下进行精确控制。带隙态的空间局域性意味着极高面密度的量子比特网络。基于这些结果，我们提出，石墨烯作为一个独特的平台，可以用来构建未来的通用量子计算机。
We study the energy level structures of the defective graphane lattice, where a carbon dimer defect is created by removing the hydrogen atoms on two nearest-neighbor carbon sites. Robust defect states emerge inside the bulk insulating gap of graphane. While for the stoichiometric half-filled system there are two doubly degenerate defect levels, there are four nondegenerate and spin-polarized in-gap defect levels in the system with one electron less than half filling. A universal set of quantum gates can be realized in the defective graphane lattice, by triggering resonant transitions among the defect states via optical pulses and \emph{ac} magnetic fields. The sizable energy separation between the occupied and the empty in-gap states enables precise control at room temperature. The spatial locality of the in-gap states implies a qubit network of extremely high areal density. Based on these results, we propose that graphane as a unique platform could be used to construct the future all-purpose quantum computers.
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影响因子：
16.6
作者：
Chen, Xiao;Engle, Keary M.;Wang, Dong-Hui;Yu, Jin-Quan
通讯作者：
Yu, Jin-Quan
影响因子：
3.7
作者：
M. Thomsen;M. Ervasti;A. Harju;T. Pedersen
通讯作者：
M. Thomsen;M. Ervasti;A. Harju;T. Pedersen
影响因子：
8.6
作者：
Wehling, T. O.;Sasioglu, E.;Bluegel, S.
通讯作者：
Bluegel, S.
通过铜催化自由基中继对苯甲基 C-H 键进行对映选择性氰化
DOI：
10.1126/science.aaf7783
发表时间：
2016-09-02
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Zhang W;Wang F;McCann SD;Wang D;Chen P;Stahl SS;Liu G
通讯作者：
Liu G
影响因子：
4
作者：
Sahin, H.;Ataca, C.;Ciraci, S.
通讯作者：
Ciraci, S.