A minimal double quantum dot.
A minimal double quantum dot.
复制标题
最小双量子点
DOI：
10.1038/s41598-017-10814-z
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发表时间：
2017-09-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Berndt R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng H;Zhang J;Berndt R
双量子点（DQD）是固态物理、量子计算和纳米技术的通用平台。通常用于制造DQD的微制造技术难以扩展到原子尺度。使用另一种方法，它依赖于扫描隧道显微镜和光谱学，我们准备了一个最小的DQD在宽带隙半导体矩阵。它由一对强耦合的施主原子组成，每个原子都可以带双重电荷。该系统的供体激发图模仿在DQD的输运测量中观察到的电荷稳定性图。我们还说明了如何使用最小DQD的电荷和自旋自由度来获得单个量子比特并制备Bell态。这些结果为具有原子尺度结构的量子电子学打开了一个有趣的视角。
Double quantum dots (DQDs) are a versatile platform for solid-state physics, quantum computation and nanotechnology. The micro-fabrication techniques commonly used to fabricate DQDs are difficult to extend to the atomic scale. Using an alternative approach, which relies on scanning tunneling microscopy and spectroscopy, we prepared a minimal DQD in a wide band-gap semiconductor matrix. It is comprised of a pair of strongly coupled donor atoms that can each be doubly charged. The donor excitation diagram of this system mimicks the charge stability diagram observed in transport measurements of DQDs. We furthermore illustrate how the charge and spin degrees of freedom of the minimal DQD may be used to obtain a single quantum bit and to prepare a Bell state. The results open an intriguing perspective for quantum electronics with atomic-scale structures.
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