金刚石中电荷稳定锡空位自旋的相干性
量子物理
2022-05-30 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
原子物理
计算物理
摘要
基于固态自旋量子比特的量子信息处理（QIP）强烈依赖于对所需比特电荷态的高效初始化。尽管金刚石中带负电的锡空位（SnV⁻）中心因在液氦温度下具有长自旋相干时间和寿命极限的光学跃迁而成为实现 QIP 协议的优异平台，但其在共振激发下荧光终止的严重问题极大限制了其实用性[1,2,3]。在此，我们揭示了 IV 族空位（G4V）中心 underlying 的电荷循环，并利用它展示了在保持长期稳定光学共振的同时对单个 SnV 中心所需负电荷态的高效初始化。此外，我们通过相干布居俘获全光学探测基态自旋的相干性，发现自旋去相位时间为 5μs。另外，我们展示了无需将磁场对准缺陷对称轴的原理验证性单发自旋态读出。
引用
@article{arxiv.2110.05451,
title = {Coherence of a charge stabilised tin-vacancy spin in diamond},
author = {Johannes Görlitz and Dennis Herrmann and Philipp Fuchs and Takayuki Iwasaki and Takashi Taniguchi and Detlef Rogalla and David Hardeman and Pierre-Olivier Colard and Matthew Markham and Mutsuko Hatano and Christoph Becher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.05451},
year = {2022}
}