金刚石中负电荷 IV 族色心的高效微波自旋控制

在这项工作中，我们全面概述了微波诱导对金刚石中负电荷 IV 族色心电子自旋态的操控，并特别强调了应变的影响。我们研究的核心是考虑所涉及磁场的完整矢量属性，即用于解除自旋能级简并的直流场和用于在两个自旋能级之间进行微波控制的交流场。我们观察到它们的空间取向、外部施加的应变以及由此产生的自旋态控制效能之间存在着复杂的相互依赖关系。在迄今为止的大多数工作中，交流场和直流场的取向问题未得到充分解决，这导致了应变对于有效微波控制较重的 IV 族空位（如锡空位和铅空位色心）不可或缺的结论。相比之下，我们发现将直流磁场对准正交于对称轴的方向，并将交流场平行于对称轴，可以使应变的施加对于有效的自旋操控变得不再必要。此外，我们还探讨了这种场配置对自旋的光学初始化、读出和门保真度的影响。