保持足够长时间的相干性以执行有意义的计算是实现大规模量子计算机的主要挑战之一。从环境中耦合的噪声是导致退相干的主要因素,但可以通过工程设计和控制解决方案来缓解。然而,这只有在彻底了解主要噪声源及其频谱后才有可能。在本文报告的工作中,我们使用硅量子点自旋量子位作为计量设备来研究量子位所经历的噪声环境。我们将此量子位对电噪声的敏感度与相同环境和测量设置中植入的硅供体量子位的敏感度进行比较。我们的结果表明,正如预期的那样,由于斯塔克位移较大,量子点自旋量子位对电噪声的敏感度高于供体自旋量子位,噪声光谱数据显示中频(2-20 kHz)的电荷噪声贡献明显。
自旋噪声光谱正在成为一种强大的技术,用于研究各种自旋系统的动力学,甚至超越其热平衡和线性响应。在此背景下,我们展示了一种非标准模式的自旋噪声分析,应用于由 Bell-Bloom 原子磁力仪实现的非平衡非线性原子系统。由外部泵驱动并进行参数激发,该系统已知会产生噪声压缩。我们的测量不仅揭示了磁共振时原子信号正交的噪声分布的强烈不对称性,而且还提供了对其产生和演化背后机制的洞察。特别是,识别了光谱中的结构,允许研究噪声过程的主要依赖性和特征时间尺度。获得的结果与参数诱导的噪声压缩兼容。值得注意的是,即使在宏观原子相干性丧失的状态下,噪声谱也能提供有关自旋动力学的信息,从而有效提高测量的灵敏度。我们的信函推广自旋噪声谱作为一种多功能技术,用于研究各种自旋磁传感器中的噪声压缩。
图1显示了第一代溅射铂NW的室温LF噪声谱,该NW采用基片阶梯光刻技术制造,其工艺顺序如图2所示。5,7,8,51通过基片阶梯光刻技术制造的NW是多晶的,其晶粒尺寸小于线直径。5,7 – 9,16,20,51 – 54图1中NW的噪声幅度在近五十个频率范围内以1/f 1.15的速率增加。f = 1 Hz时的Hooge参数为γH≅3×10−4,这是溅射Pt线和薄膜的典型值。51,71,96,97方程(2)中噪声幅度的1/N≈1/NA依赖性推测波动来源于体源。 20 世纪 70 年代末到 80 年代中期的几项重要实验证明了缺陷和杂质在金属低频噪声中的关键作用。52,55,66,83,95,98 – 103 一个具有单一特征散射或跃迁时间 τ 的缺陷会导致 RTN,其 Lorentzian 频谱在高于 1/ τ 的频率下下降为 1/ f 2,在低于 1/ τ 的频率下保持恒定。55,62,66,95,104 – 106 第 II.B 节中给出了 ZnO NW 的示例。如果噪声是由具有以下分布的多个缺陷引起的