Sound-driven single-electron transfer in a circuit of coupled quantum rails
Sound-driven single-electron transfer in a circuit of coupled quantum rails
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耦合量子轨电路中声音驱动的单电子转移
DOI：
10.1038/s41467-019-12514-w
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发表时间：
2019
影响因子：
16.6
通讯作者：
C. Bäuerle
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Takada;H. Edlbauer;H. V. Lepage;J. Wang;P.-A. Mortemousque;G. Georgiou;C. H. W. Barnes;C. J. B. Ford;M. Yuan;P. V. Santos;X. Waintal;A. Ludwig;A. D. Wieck;M. Urdampilleta;T. Meunier ;C. Bäuerle
声表面波对压电材料中的浅电势有很强的调制作用。在半导体异质结中，如GaAs/AlGaAs，声表面波可用于单个电子在距离较远的量子点之间的转移。这种传输机制使声表面波技术成为通过量子逻辑门电路传输量子信息的有前途的候选技术。在这里，我们介绍了这种声表面波驱动的量子电路的两个基本构件。首先，我们实现了一个定向耦合器，允许将一个飞行电子任意划分为两条传输路径。其次，我们演示了一种触发单电子源，使声表面波驱动的发送过程能够同步。超过99%的单次发射转移效率，我们证明了声表面波驱动集成电路大规模使用单电子是可行的。我们的结果为用飞行的电子量子比特进行量子逻辑运算铺平了道路。
Surface acoustic waves (SAWs) strongly modulate the shallow electric potential in piezoelectric materials. In semiconductor heterostructures such as GaAs/AlGaAs, SAWs can thus be employed to transfer individual electrons between distant quantum dots. This transfer mechanism makes SAW technologies a promising candidate to convey quantum information through a circuit of quantum logic gates. Here we present two essential building blocks of such a SAW-driven quantum circuit. First, we implement a directional coupler allowing to partition a flying electron arbitrarily into two paths of transportation. Second, we demonstrate a triggered single-electron source enabling synchronisation of the SAW-driven sending process. Exceeding a single-shot transfer efficiency of 99%, we show that a SAW-driven integrated circuit is feasible with single electrons on a large scale. Our results pave the way to perform quantum logic operations with flying electron qubits.
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影响因子：
38.3
作者：
Schuelein, Florian J. R.;Zallo, Eugenio;Krenner, Hubert J.
通讯作者：
Krenner, Hubert J.
影响因子：
38.3
作者：
Ubbelohde, Niels;Hohls, Frank;Haug, Rolf J.
通讯作者：
Haug, Rolf J.
影响因子：
4
作者：
Jon J. V. Maestri;R. Landau;M. J. Paez
通讯作者：
M. J. Paez
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2.9
作者：
Arvidsson-Shukur, D. R. M.;Lepage, H. V.;Barnes, C. H. W.
通讯作者：
Barnes, C. H. W.
门图案量子器件静电边界条件的实验验证
DOI：
10.1088/1361-6463/aac376
发表时间：
2018
期刊：
Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子：
--
作者：
H. Hou;Y. Chung;G. Rughoobur;T. Hsiao;A. Nasir;A. Flewitt;J. Griffiths;I. Farrer;D. Ritchie;C. Ford
通讯作者：
C. Ford