清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Semiconductor spin qubits

物理 量子位元 自旋工程 超导量子计算 量子力学 磁通量子比特 自旋(空气动力学) 凝聚态物理 自旋极化 量子 电子 热力学
作者
Guido Burkard,Thaddeus D. Ladd,Andrew Pan,John M. Nichol,J. R. Petta
出处
期刊:Reviews of Modern Physics [American Physical Society]
卷期号:95 (2) 被引量:336
标识
DOI:10.1103/revmodphys.95.025003
摘要

The spin degree of freedom of an electron or a nucleus is one of the most basic properties of nature and functions as an excellent qubit, as it provides a natural two-level system that is insensitive to electric fields, leading to long quantum coherence times. We review the physics of semiconductor spin qubits, focusing not only on the early achievements of spin initialization, control, and readout in GaAs quantum dots, but also on recent advances in Si and Ge spin qubits, including improved charge control and readout, coupling to other quantum degrees of freedom, and scaling to larger system sizes. We begin by introducing the four major types of spin qubits: single spin qubits, donor spin qubits, singlet-triplet spin qubits, and exchange-only spin qubits. We then review the mesoscopic physics of quantum dots, including single-electron charging, valleys, and spin-orbit coupling. We next give a comprehensive overview of the physics of exchange interactions, a crucial resource for single- and two-qubit control in spin qubits. The bulk of this review is centered on the presentation of results from each major spin qubit type, the present limits of fidelity, and a brief overview of alternative spin qubit platforms. We then give a physical description of the impact of noise on semiconductor spin qubits, aided in large part by an introduction to the filter function formalism. Lastly, we review recent efforts to hybridize spin qubits with superconducting systems, including charge-photon coupling, spin-photon coupling, and long-range cavity-mediated spin-spin interactions. Cavity-based readout approaches are also discussed. This review is intended to give an appreciation for the future prospects of semiconductor spin qubits, while highlighting the key advances in mesoscopic physics over the past two decades that underlie the operation of modern quantum-dot and donor spin qubits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一个兴趣使然的人完成签到,获得积分10
35秒前
大模型应助Sandy采纳,获得30
41秒前
胡杨树2006完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
无端发布了新的文献求助10
1分钟前
丢硬币的小孩完成签到,获得积分10
2分钟前
加贝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
PeterLin完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
安静的小孙完成签到,获得积分20
3分钟前
3分钟前
Mannone发布了新的文献求助10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
4分钟前
花花公子完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
P_Chem完成签到,获得积分10
4分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
华仔应助无端采纳,获得10
5分钟前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
无端发布了新的文献求助10
6分钟前
Mannone完成签到,获得积分10
6分钟前
Mannone发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
夜雨发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
Sandy发布了新的文献求助30
6分钟前
Ashao完成签到 ,获得积分10
6分钟前
beginnerofsci完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Sandy完成签到,获得积分0
7分钟前
Thnine完成签到,获得积分10
7分钟前
marvelou完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
WW发布了新的文献求助30
8分钟前
可爱的函函应助WW采纳,获得10
8分钟前
lyj完成签到 ,获得积分10
8分钟前
满意的伊完成签到,获得积分10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
translating meaning 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4918377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4190969
关于积分的说明 13015552
捐赠科研通 3960813
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2171434
邀请新用户注册赠送积分活动 1189443
关于科研通互助平台的介绍 1097849