光学激发硅碳中 telecom 缺陷的延长自旋松弛时间

光学接口的固态缺陷是量子通信技术的有前景的候选对象。理想的缺陷系统应同时具备明亮的 telecom 发射、较长的自旋寿命以及可扩展的材料平台。本文采用一种此类系统，即硅碳（SiC）中的钒（V4+），在成熟的半导体宿主中建立了潜在的 telecom 自旋-光子接口。该演示实现了高效的光学自旋偏极化和读出，从而实现了温度依赖的自旋松弛时间（T1）的全光测量。通过该技术，我们将温度从约2K降低至100 mK，以观察到自旋T1以四个数量级的显著增长，测得的各取向位点值范围从57 ms到超过27 s。此外，我们鉴别出其背后的松弛机制，涉及两种声子 Orbach 过程，表明通过应变调谐可实现在更高温度下运行量子比特。这些结果将V4+在SiC中定位为未来量子网络中可扩展量子节点的首选候选人。