碳化硅中单自旋的五秒相干时间与单次读出
量子物理
2021-10-06 v2 材料科学
应用物理
摘要
碳化硅（SiC）中缺陷自旋量子比特的一个突出障碍是单次读出——即对量子态的确定性测量。在此，我们通过自旋到电荷的转换演示了 SiC 中单缺陷的单次读出，该方法将缺陷的自旋态映射到长寿命的电荷态上。利用此技术，我们在无预选或后选的情况下实现了超过 80% 的读出保真度，从而获得高信噪比（SNR），使我们能够测量长的自旋相干时间。结合同位素纯化宿主材料中的脉冲动力学退耦序列，我们报道了单自旋 T2 > 5s，比该系统先前报道的值高出两个量级以上。这些相干自旋态到单电荷的映射，既为可扩展量子节点解锁了单次读出，也带来了通过与半导体器件集成实现电读出的机遇。
引用
@article{arxiv.2110.01590,
title = {Five-second coherence of a single spin with single-shot readout in silicon carbide},
author = {Christopher P. Anderson and Elena O. Glen and Cyrus Zeledon and Alexandre Bourassa and Yu Jin and Yizhi Zhu and Christian Vorwerk and Alexander L. Crook and Hiroshi Abe and Jawad Ul-Hassan and Takeshi Ohshima and Nguyen T. Son and Giulia Galli and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01590},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 5 figures