碳化硅中单硅空位中心的高保真自旋与光学调控
量子物理
2022-04-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
固体中光接口自旋有望实现可扩展量子网络。迄今为止，稳健可靠的光学性质一直局限于具有反演对称性的体系。在此，我们通过展示碳化硅中单硅空位中心卓越的光学与自旋性质，解除了这一严格约束。尽管缺乏反演对称性，该系统特殊的波函数对称性使其光学性质与磁场、电场以及局域应变解耦。这提供了一个高保真自旋-光子接口，具有异常稳定且窄的光学跃迁、低非均匀展宽以及高比例的共振发射光子。此外，弱自旋-声子耦合导致电子自旋相干时间与金刚石中氮空位中心相当。这使我们能够展示与单核自旋的相干超精细耦合，其可用作量子比特存储器。我们的发现预示着基于集成半导体自旋-光子接口的量子网络应用。
引用
@article{arxiv.1810.10296,
title = {High-fidelity spin and optical control of single silicon vacancy centres in silicon carbide},
author = {Roland Nagy and Matthias Niethammer and Matthias Widmann and Yu-Chen Chen and Péter Udvarhelyi and Cristian Bonato and Jawad Ul Hassan and Robin Karhu and Ivan G. Ivanov and Nguyen Tien Son and Jeronimo R. Maze and Takeshi Ohshima and Öney O. Soykal and Ádám Gali and Sang-Yun Lee and Florian Kaiser and Jörg Wrachtrup},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.10296},
year = {2022}
}
备注
Main text: 16 pages, 4 figures. Supplementary information: 16 pages, 4 figures