六方氮化硼中量子发射器的退相干
量子物理
2024-10-23 v1 应用物理
摘要
相干量子发射器是先进量子技术的核心资源。六方氮化硼 (hBN) 拥有多种量子发射器，可通过高温退火、光学掺杂以及电子或离子辐照等技术进行工程化。在此，我们证明此类过程会降低 hBN 中量子发射器的相干性，从而影响其功能性。具体而言，我们展示了 hBN 纳米加工协议中常规使用的 hBN 退火和掺杂方法会导致 B 中心量子发射器的退相干。我们对退相干进行了详细表征，并将其归因于缺陷，这些缺陷在单光子发射器 (SPE) 激发过程中作为电荷陷阱发生静电涨落，并引起光谱扩散。当通过电子束辐照原生、纯净的 hBN 薄片来工程化发射器时，退相干最小，此时 B 中心线宽接近量子干涉和纠缠应用所需的寿命极限。尽管普遍认为 hBN 晶格和 hBN SPE 高度稳定且能抵抗化学和热降解，但我们的工作强调了晶格质量对于在 hBN 中实现相干量子发射器的至关重要性。它凸显了在工程化用于量子相干技术的 hBN SPE 和器件时，需要采用微创且避免晶体损伤的纳米加工技术。
引用
@article{arxiv.2410.16681,
title = {Decoherence of Quantum Emitters in hexagonal Boron Nitride},
author = {Jake Horder and Dominic Scognamiglio and Nathan Coste and Angus Gale and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Mehran Kianinia and Milos Toth and Igor Aharonovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16681},
year = {2024}
}