金刚石中氮空位中心的腔辅助共振荧光
量子物理
2024-03-08 v1 光学
摘要
金刚石中的氮空位中心由于其可光学寻址且长寿命的电子自旋，是生成长程纠缠态的极具吸引力的资源。然而，该中心相干光子发射的原生比例较低（约 3%），严重限制了可达到的自旋-光子纠缠速率。在此，我们将一个包含在微米级薄膜中、具有窄的外展宽线宽（\unit[159]{MHz}）的氮空位中心耦合到开放式光学微腔的模式中。所得的约 1.8 的 Purcell 因子将零声子线光子的比例提高到 44% 以上，使得在非共振激发下相干光子发射速率超过现有技术水平的四倍。在腔体提供的增强支持下，我们首次在没有任何时间滤波的情况下测量到了信噪比大于 10 的共振荧光。与现有实现相比，我们的微腔平台将使自旋-自旋纠缠成功率提高一个数量级以上。此外，对该中心零声子跃迁的选择性增强可以解锁量子光学技术的有效应用，例如波包整形或全光自旋操控。
引用
@article{arxiv.2403.04611,
title = {Cavity-assisted resonance fluorescence from a nitrogen-vacancy center in diamond},
author = {Viktoria Yurgens and Yannik Fontana and Andrea Corazza and Brendan J. Shields and Patrick Maletinsky and Richard J. Warburton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04611},
year = {2024}
}
备注
Main manuscript: 10 pages, 4 figures. Supplementary Information: 9 pages, 5 figures