Οπτικό κλείδωμα στροφέα ενός qubit στερεάς κατάστασης

Όλα οπτική ESR του σπιν των ηλεκτρονίων QD. α Πειραματική σχηματική: μορφοποίηση της έντασης του λέιζερ μονής συχνότητας παράγει δύο πλευρικές ζώνες για έλεγχο σπιν. Που κωδικοποιεί ένα βήμα φάσης στο σήμα μικροκυμάτων παράγει μια αλλαγή της σχετικής φάσης μεταξύ των δύο πλευρικών ζωνών. Αυτές οι μεταβολές μεταξύ των επιπέδων ενέργειας μιας αρνητικά φορτισμένης QD, όπως φαίνεται στην δεξιά πλευρά. Τα οπτικά πεδία έχουν αποσυντονιστεί από την αποσυντονισμένη κατάσταση από την κατάσταση εξάπλωσης και μια αποσύνδεση δύο φωνών από την ESR τηςΔ φμ wφ = 2 Δ φμ wΔμεγάλο≈ 700G H zδ. Ένα συντονισμένο παλμό λέιζερ χρησιμοποιείται για την εκκίνηση του σπιν μέσω οπτικών αντλιών πριν από την εξέταση περιστροφή και να διαβάσει τον πληθυσμό του μέλους μετά από τον γύρο ελέγχου. της β Χρόνος Εξέλιξη -κράτος πληθυσμού ΜΕΤΑ Από Χρόνο Κίνησης που λαμβάνονται ΣΕ τρεις διαφορετικές συχνότητες Rabi. Τα στερεά καμπύλες αντιστοιχούν σε ένα μοντέλο Bloch-εξισώσεων για την εξαγωγή της συχνότητας Rabi . γ εξαρτάται από την συχνότητα Rabi για την επίθεση της ισχύος του λέιζερ στο κρυοστάτη παράθυρο. Η μαύρη γραμμή είναι μια γραμμική προσαρμογή, με κλίση||↓ ⟩\ αριστερή | \ downarrow \ δεξιά \ rangle Τ \ Ωμέγα \ Omega 13.4 \ {\ rm {M}} {} {}||↓ ⟩𝑇ΩΩ13.4 Μ Η 
ΕΣΡ ιδιότητες του κινουμένου κεντρικού γυρίσματος. ένας παράγοντας των ολυσμάτων Rabi (μωβ) και αντίστροφος-χρόνος αναστολής της ορατότητας της ραδιενέργειας Rabi (ροζ) ως συνάρτηση της συχνότητας Rabi. Ορίζουμε την προβολή παίρνοντας το μέγιστο και ελάχιστο όριο της Rabi, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου. Οι Hartmann-Hahn συντονισμοί μεταξύ ηλεκτρονίων-πυρηνικών κρατών και απεικονίζονται στην ένθετο αναδύονται ως μια επιταχυνόμενη αποσύνθεση. β Υπολογισμένη πυρηνική πυκνότητα για ινδίου (μοβ,  = 9/2) και αρσενικό (ροζ,  = 3/2). Το ένθετο δείχνει τις μεταβάσεις𝑄1 / 𝑒πΩ ≈ ω𝑧n u cΩ ≈ 2 ω𝑧n u c𝐼𝐼Δ 𝑚 = 1και θεωρείται στο μοντέλο μας, τα οποία είναι στέλεχος-αφέθηκε να πρώτη τάξη. Στο στάδιο του ενδιάμεσου ρεύματος, όπου , είναι ίσο με ένα συντελεστή της παρούσας κατάστασης πυκνότητας, μετά από τη σύγκλιση με το πλάτος της ESR μετάβασης (βλ. Συμπληρωματική σημείωση 4)Δ 𝑚 = 2Ω ≈ Δ 𝑚ω𝑧n u c( τ1 / 𝑒)- 12 
SU (2) έλεγχος της άξονα περιστροφής. α Rabi ταλαντώματα ως συνάρτηση του , σε ένα γυμνό συχνότητα Rabi . η θέση του πολίτη Rabi. β Εξάρτηση της -κράτος του πληθυσμού όσον αφορά τη σχετική φάση των δύο αμέσως διαδοχικών -pulses, όπως μεταβάλλεται μεταξύδΩ = 120 Μ Η ζ δθ = arctan( Ωδ)||↓ ⟩φ13 Μ Η ζ π2φμ w[ 0 , 2 π]. Αυτή η φάση αντιστοιχεί στην αζιμουθιακή γωνία του φορέα Rabi. Η μετατόπιση της φάσης μεταξύ του μέγιστου σήματος αναγνώρισης και της εποικοδομητικής παρεμβολής του παλμού είναι συνεπής με μια συστηματική αποσύνθεση του . γ Ramsey συμβολωμετρία επί του ηλεκτρονίου. Δύο -pulses, που χωρίζονται από μια καθυστέρηση και ακολουθούνται από μια ανάγνωση της ( ) κατάσταση των προϊόντων των ροζ (μοβ) δεδομένων σημείων. Αυτά τα δεδομένα τοποθετήθηκαν από ένα Gaussian φάκελο, για έναν αρχικό πληθυσμό , αποδίδοντας ένα3.5 Μ Η ζ 24 M H zπ 2τ||↓ ⟩||↑ ⟩ρ ( 𝑡 ) = ρ02( 1 ± και- ( 𝑡 / 𝑇*2)2)ρ047.4( 47.1 )- ανομοιογενής χρόνος Απώλεια φάσης για την άνω (κατώτερη) καμπύληn 

Οπτική κλειδώματος μιας συνεκτικής επιβολής. ένα Spin-κλειδώματος σχηματικής αλληλουχίας στο περιστρεφόμενο πλαίσιο. Το ηλεκτρόνιο, αρχικά στην κατάσταση, περιστρέφεται για να το κάνει από το πρώτο παλμό. Η φάση της κίνησης στη συνέχεια πήγε από το : είναι πλέον ιδιοκατάστατο του δίσκου. Το σύστημα κινείται σε αυτή τη διαμόρφωση για ένα χρονικό διάστημα . Μια τελική παλμό με φάση πριν από την||↑ ⟩𝑧||↓̃ ⟩ =||↓ ⟩𝑦π2π2||↓̃ ⟩𝑇π2φ||↓ ⟩𝑧Η ανάγνωση επιτρέπει την ισοτιμία για να μετρηθεί. β κλείδωμα Η περιστροφή ως συνάρτηση της χρονικής κλειδώματος , με μια φάση ανάγνωσης της που παράγει από τα ροζ (μοβ) δεδομένα. Τα στοιχεία παρουσιάζονται μαζί με ένα μοντέλο Bloch-εξισώσεως (μαύρη γραμμή: σπιν-κλειδί, γκρι γραμμή: άμεση κίνηση Rabi) ότι οι λογαριασμοί για την ανομοιόμορφη διεύρυνση της και τη φθορά σπιν . γ Κλείδωμα κλειδώματος ως συνάρτηση του κλειδώματος του χρόνου . Τομογραφία του κράτους στο επίπεδο γίνεται με μεταβολή της φάσηςΩ = 11 Μ Η ζ 𝑇φ = 0 ( π)σ= 4,8 Μ : Η ζ που Γ1Ω = 16 Μ Η ζ 𝑇𝑥 𝑦φτου τελικού υπερτάσεις μετά από κάθε φορά κλειδώματος; οι ενδείξεις απεικονίζουν δύο τέτοιες σειρές δεδομένων, που υποδεικνύονται από το χρώμα. Χρησιμοποιούμε αυτά τα δεδομένα για την εξαγωγή μιας ορατότητας, εφοδιασμένη με μια εκθετική αποσύνθεση του χρόνου (μαύρη γραμμή). Η αντίστοιχη ορατότητα για μια άμεση κίνηση Rabi χαράσσεται παράλληλα (γκρίζα γραμμή) και τα εκθέματα αποσυντίθενται σε ένα - χρονοδιάγραμμα. Ανομοιογένειες Πυρηνική-πεδίου οδηγεί στις βολές που εμφανίζονται στην ορατότητα Rabi, η οποία είναι μερικώς refocussed σε ακέραια πολλαπλάσια μιας περιστροφήςπ24 π2,3 ± 0,2μ s100n s2 π