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凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理

arXiv:cond-mat/0501437 (cond-mat)
[提交于 2005年1月19日 ]

标题: 单电子晶体管在固态量子计算读出中的分析与几何优化

标题: Analysis and Geometric Optimization of Single Electron Transistors for Read-Out in Solid-State Quantum Computing

Authors:Vincent I. Conrad, Andrew D. Greentree, David N. Jamieson, Lloyd C.L. Hollenberg
摘要: 单电子晶体管(SET)作为纳米级电荷计,提供了无与伦比的机会,能够测量小于一个电子的电荷变化。 SET已被提议用于固态量子计算中的读出方案,其中量子信息处理的结果取决于附近量子点上单个电子的位置。 在本文中,我们研究了各种SET的几何结构,以最大化器件对量子点之间电荷转移的敏感性。 通过使用有限元建模,我们模拟了Al/Al2O3 SET的材料和几何结构,以测量硅基底下量子点的状态。 这项研究是出于构建可扩展量子计算机的追求,尽管所使用的方法主要是电路理论的方法。 因此,我们提供了适用于任何在经典/量子界面工作的电子设备的有用技术。
摘要: The single electron transistor (SET) offers unparalled opportunities as a nano-scale electrometer, capable of measuring sub-electron charge variations. SETs have been proposed for read-out schema in solid-state quantum computing where quantum information processing outcomes depend on the location of a single electron on nearby quantum dots. In this paper we investigate various geometries of a SET in order to maximize the device's sensitivity to charge transfer between quantum dots. Through the use of finite element modeling we model the materials and geometries of an Al/Al2O3 SET measuring the state of quantum dots in the Si substrate beneath. The investigation is motivated by the quest to build a scalable quantum computer, though the methodology used is primarily that of circuit theory. As such we provide useful techniques for any electronic device operating at the classical/quantum interface.
评论: 13页,17图
主题: 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall) ; 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:cond-mat/0501437 [cond-mat.mes-hall]
  (或者 arXiv:cond-mat/0501437v1 [cond-mat.mes-hall] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.cond-mat/0501437
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 2, 214 (2005)
相关 DOI: https://doi.org/10.1166/jctn.2005.105
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来自: Vincent Conrad [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2005 年 1 月 19 日 04:00:44 UTC (532 KB)
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