自旋缺陷中温度依赖跃迁能量的第一性原理计算
量子物理
2022-09-08 v3 材料科学
摘要
与色心相关的自旋量子比特是各类量子技术的有前景平台。然而，要将其部署于稳健量子器件中，其在外部条件（尤其是温度）下本征性质的变化须被高精度掌握。遗憾的是，关于固体中电子与核自旋缺陷共振频率温度依赖性的预言性理论仍然缺乏。本工作中，我们发展了针对色心的零声子线、零场分裂、超精细相互作用及核四极矩相互作用温度依赖性的第一性原理方法。作为验证，我们将基于第一性原理的计算结果与氮空位（NV）中心的实验对比，发现良好吻合。有趣的是，我们确认温度依赖性的主要起源为声子振动的二阶效应。该方法普遍适用于不同色心，并为设计高精度量子传感器提供了理论工具。
引用
@article{arxiv.2205.02791,
title = {First-principles Calculation of the Temperature-dependent Transition Energies in Spin Defects},
author = {Hao Tang and Ariel Rebekah Barr and Guoqing Wang and Paola Cappellaro and Ju Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02791},
year = {2022}
}