碳化硅中缺陷自旋的腔增强测量
介观与纳米尺度物理
2016-08-03 v1 光学
量子物理
摘要
在广泛使用的半导体中识别新的固态缺陷量子比特候选者，有可能实现利用纳米加工器件来增强量子比特测量与控制操作。特别是，近期在碳化硅薄膜中发现的光活性自旋态，为将缺陷量子比特集成到片上光子器件提供了一条可扩展的途径。在此，我们展示了利用 3C 碳化硅光子晶体腔来增强色心缺陷自旋系综的激发，以提高测得的光致发光信号计数率、光探测磁共振信号强度以及光学自旋初始化速率。我们观察到由腔共振激发的 Ky5 色心的光致发光和 ODMR 信号增强了最高达 30 倍，并将基态自旋初始化速率提高了约 2 倍。此外，我们表明该结构所提供的小激发模式体积以及增强的激发和收集效率可用于研究缺陷量子比特系综中的非均匀展宽。这些结果凸显了纳米加工器件在为色心缺陷量子比特工程化局部光子环境以实现量子信息与传感应用方面所提供的若干优势。
引用
@article{arxiv.1510.02202,
title = {Cavity-enhanced measurements of defect spins in silicon carbide},
author = {Greg Calusine and Alberto Politi and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02202},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 4 figures