[发明专利]实时探测单电子自旋态的方法

摘要

本发明涉及了一种实时探测单电子自旋态的方法。当量子点能级由于外磁场而发生Zeeman分裂或与电极间的隧穿速率与自旋有关时，单个电子所携带的自旋信息就与其通过该量子点时在量子点上的留滞时间联系起来。通过设计合适的单电子探测器件并调节该器件的噪声水平，能够分辨出该电子的自旋状态。预期该器件能够以较高的频率进行工作，所以能给出量子点上自旋态的实时信息。该装置在量子信息处理等方面有重要的潜在应用。所需要的条件完全能在当前实验条件下予以实现。

主权项

1.一种实时探测单电子自旋态的方法，其特征在于通过设计的单电子探测器并调节其噪声水平，从而分辨出单电子的自旋状态；具体是使用两个不同探测灵敏度的QPC探测器进行，QPC电荷探测器给出探测间隔内是否有一个电子位于QD，而通过QPC自旋探测器反映出在探测间隔内是否有自旋向下的电子通过QD，通过比较两个探测的输出结果就可得到时间分辨的QD自旋态信息；所述的QPC探测器是一个处于中间的QD与两个弹道电极相连，QD的能级高于平衡时电极的Firmin能级；所述的QPC表示量子点接触，QD表示探测量子点。