片上混合量子光子学中通过腔展宽光学跃迁实现全光学自旋初始化

混合量子光子系统将经典光子学连接到量子世界，并有望在利用经典与量子子系统两者优势的同时提供高效的光-物质量子接口。然而，将高效、可扩展的光子学与具有理想光学和自旋性质的固态量子系统相结合仍是一项巨大挑战。特别是对这些系统而言，单个自旋态的访问及其与光子的相干映射仍未解决。在本快报中，我们展示了耦合到氮化硅光子晶体腔的纳米金刚石中带负电硅空位中心电子自旋的全光学初始化与读出。我们表征了耦合发射体-腔系统的相关参数，并确定了硅空位中心的自旋弛豫与自旋退相干速率。我们的结果标志着基于氮化硅光子学与纳米金刚石中硅空位中心电子自旋的混合自旋-光子接口实现的重要一步，其在量子网络、量子通信与分布式量子计算方面具有潜在用途。