Electrical Control and Quantum Chaos with a High-Spin Nucleus in Silicon (eBook)

(Autor)

eBook Download: PDF
2021 | 1st ed. 2021
XVII, 198 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-030-83473-9 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Electrical Control and Quantum Chaos with a High-Spin Nucleus in Silicon - Serwan Asaad
Systemvoraussetzungen
160,49 inkl. MwSt
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen
Nuclear spins are highly coherent quantum objects that were featured in early ideas and demonstrations of quantum information processing. In silicon, the high-fidelity coherent control of a single phosphorus (31-P) nuclear spin I=1/2 has demonstrated record-breaking coherence times, entanglement, and weak measurements. In this thesis, we demonstrate the coherent quantum control of a single antimony (123-Sb) donor atom, whose higher nuclear spin I = 7/2 corresponds to eight nuclear spin states. However, rather than conventional nuclear magnetic resonance (NMR), we employ nuclear electric resonance (NER) to drive nuclear spin transitions using localized electric fields produced within a silicon nanoelectronic device. This method exploits an idea first proposed in 1961 but never realized experimentally with a single nucleus, nor in a non-polar crystal such as silicon. We then present a realistic proposal to construct a chaotic driven top from the nuclear spin of 123-Sb. Signatures of chaos are expected to arise for experimentally realizable parameters of the system, allowing the study of the relation between quantum decoherence and classical chaos, and the observation of dynamical tunneling. These results show that high-spin quadrupolar nuclei could be deployed as chaotic models, strain sensors, hybrid spin-mechanical quantum systems, and quantum-computing elements using all-electrical controls.

Serwan Asaad is a postdoctoral research fellow studying nonlocal physics and nonabelian statistics in Charlie Marcus' group at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen. He completed his PhD at the University of New South Wales (UNSW) in Sydney, where he worked in the group of Andrea Morello on high-spin nuclei in silicon. He received the Malcolm Chaikin award for this work.
Erscheint lt. Verlag 19.10.2021
Reihe/Serie Springer Theses
Springer Theses
Zusatzinfo XVII, 198 p. 70 illus., 67 illus. in color.
Sprache englisch
Themenwelt Naturwissenschaften Physik / Astronomie Atom- / Kern- / Molekularphysik
Technik Maschinenbau
Schlagworte Coherent control • donor atoms • High-Spin Nucleus • Nuclear Electric Resonance • Nuclear quadrupole interaction • Quantum Chaos • Quantum Physics • Silicon Nanoelectronics • spin physics
ISBN-10 3-030-83473-5 / 3030834735
ISBN-13 978-3-030-83473-9 / 9783030834739
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 7,8 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Grundlagen und Anwendungen

von Reinhold Kleiner; Werner Buckel

eBook Download (2024)
Wiley-VCH (Verlag)
70,99