作者oliegod (ㄚ虧)
看板Physics
標題[問題]一些問題關於valley 做為qubit的系統
時間Sun Apr 21 13:24:47 2019
各位神人大大午安 有些疑惑想請各位解答
讀了些關於qubit的入門文章 對於其認識 僅止於說是一個 2 state system
然後得用些方法可以使多個這樣的系統（qubit）耦合起來
那關於Valleytronics, 因為有K 和 K' 這樣的degree of freedom
所以有機會可以發展成qubit
我的理解是,以MoS2 為例, 假設有兩片MoS2（兩個qubit）
而我們有方法使電子在這兩片MoS2 互相耦合
所以我們就有了兩個耦合的qubit
其狀態可表示為 aＩKK> + bＩK'K'> + cＩK'K> + dＩKK'>
而我的疑惑是 MoS2裡有成千上萬個電子
要如何做到上述的要求 也就是只有在 Ｋ 和 Ｋ' valley 的電子有參與
其他電子很安分
我的猜測是：想辦法只激發一個電子到 conduction band 的 K或Ｋ' valley
然後假定 conduction band 的電子 與valence band的電子間 沒有交互作用
想請版上各位大大幫我解惑 檢視一下我的描述跟理解
萬分感謝啊!!!!!!!
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 67.176.144.241
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Physics/M.1555824289.A.F77.html
1F：推 teddy0819: 嗯 來推測一下，在我們實驗室做的是用異質半導體 2DEG 04/21 15:11
2F：→ teddy0819: 來做qubit。基本類比上應該是可以放電極在 MoS2 上的 04/21 15:11
3F：→ teddy0819: 話就可以把電子都deplete掉，然後再用一兩個電子到 Dev 04/21 15:11
4F：→ teddy0819: ice 上面的 Valley state上來用。對這材料認識不深，如 04/21 15:11
5F：→ teddy0819: 果有錯請見諒。 04/21 15:11
6F：推 wohtp: 載子本來就一定在兩個valley其中之一 04/21 17:15
7F：→ wohtp: 我覺得原po只是碰到many-electron ground state頭腦轉不過 04/21 17:17
8F：→ wohtp: 來 04/21 17:17
9F：→ wohtp: 那些成千上萬的電子堆起來形成ground state 04/21 17:18
10F：→ oliegod: hi w大 謝謝您的回覆！我不明白為何載子一定在k或k'上呢 04/21 17:20
11F：→ wohtp: 然後你在電子堆上面加電子、抽電子、把電子往上踢…這些與g 04/21 17:21
12F：→ wohtp: round state不同的部分才是你需要關心的 04/21 17:21
13F：→ wohtp: 如果你Fermi level在gap附近，載子一定靠近能帶底，所以一 04/21 17:22
14F：→ wohtp: 定valley裡面啊 04/21 17:22
15F：→ oliegod: 謝謝您! 關於many-electron ground state的部分想請問 04/21 17:27
16F：→ oliegod: 有什麼書或文章可以看呢 因為不太明白為何只要關係加的 04/21 17:28
17F：→ oliegod: 電子或抽的電子！？是因為它跟其他基態電子沒有交互作用? 04/21 17:29
18F：→ oliegod: 另外再加問 所以conduction band的所有電子都要考慮嗎? 04/21 17:31
19F：→ oliegod: 如果是的話 那當qubit的話 是否需要一次只操控一個電子在 04/21 17:32
20F：→ oliegod: conduction band上呢？不好意思觀念不夠清楚 一次問太多 04/21 17:33
21F：推 wohtp: 能帶就把所有基態電子的交互作用都算進去了 04/22 00:03
22F：→ wohtp: 不然哪來那些奇形怪狀 04/22 00:03
23F：→ wohtp: 所以在上面加加減減不太過分的話，本來算進能帶的部分大約 04/22 00:07
24F：→ wohtp: 還是正確的，就不用重新考慮載子跟那堆背景的交互作用。 04/22 00:07
25F：推 wohtp: 載子間的交互作用當然就大家都有份，但是一般來說雙粒子就 04/22 00:13
26F：→ wohtp: 夠用了，很少需要處理三體以上的關聯 04/22 00:13
27F：→ wohtp: 我不懂qubit，也不知道你們想怎樣搞qubit，但是我不太相信 04/22 00:16
28F：→ wohtp: 在固態材料裡面可以控制單顆電子。 04/22 00:16
29F：→ oliegod: 謝謝W大的回覆！想請問您說上述的觀念建議看什麼說或文章 04/22 00:43
30F：→ oliegod: 會比較適合嗎！？ 因為我對上述您的描述還是有點模糊 04/22 00:46
31F：→ oliegod: 另外對於說雙粒子就夠用 很少需要處理三體以上關聯也並不 04/22 00:46
32F：→ oliegod: 是很懂！因為很多文章都提到valleytronics 因為有k和k' 04/22 00:49
33F：→ oliegod: 兩態 所以有機會拿來做qubit 但都沒有再進一步描述 所以 04/22 00:49
34F：→ oliegod: 我對於其中機制其實蠻困惑的 04/22 00:50
35F：推 jjvh: MoS2的能谷簡併在低溫時候會分離，就像超導體一樣他有一個很 04/22 11:04
36F：→ jjvh: 小的能帶。而簡併分離時會發生什麼，他的兩種簡併態電子會往 04/22 11:04
37F：→ jjvh: 不同方向跑，因為電子是動量空間中的方向不同，在平常情況下 04/22 11:04
38F：→ jjvh: 兩個方向就是50%與50%的電流，這也符合qubit的基本需求。 04/22 11:04
40F：→ teddy0819: 兩篇可以參考 05/01 16:26