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超过 12,000 种宿主材料中自旋量子比特相干性的广义标度

量子物理 2022-04-11 v1

摘要

具有长量子相干时间(T2T_2)的自旋缺陷中心是各类量子应用的关键固态平台。近来,团簇关联展开(CCE)技术已成为以良好精度模拟这些固态系统中缺陷电子自旋 T2T_2 的有力工具。此处,基于 CCE,我们揭示了针对具有稀核自旋浴的宿主化合物的 T2T_2 的代数表达式,其可对材料进行定量且全面的探索,并近乎瞬时估计相干性。我们研究了自然同位素丰度下的逾 12,000 种宿主化合物,发现碳化硅(SiC)——一种用于量子应用的著名宽禁带半导体——在宽禁带非硫属化物中具有最长相干时间。此外,显示逾 700 种硫属化物具有比 SiC 更长的 T2T_2。我们提出了具有长达 47 ms promisingly 长 T2T_2 的新的潜在宿主化合物,并为探索量子应用中前所未有的功能材料铺平道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.02986,
  title  = {Generalized scaling of spin qubit coherence in over 12,000 host materials},
  author = {Shun Kanai and F. Joseph Heremans and Hosung Seo and Gary Wolfowicz and Christopher P. Anderson and Sean E. Sullivan and Giulia Galli and David D. Awschalom and Hideo Ohno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02986},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 4 figures, 1 table