识别金刚石中NV⁻中心的高能电子态

金刚石中的带负电氮空位中心是一种原型光致发光点缺陷自旋量子比特，具有前景广阔的量子技术应用前景，这得益于其高效的光学自旋极化和读出能力。其低能电子态和光学自旋极化循环已历经数十年得到充分表征，使其成为点缺陷研究中最先进计算方法的基准系统。虽然光学循环已被充分理解，但对更高能态的全面能量分析直到最近才受到更多关注。在这项联合实验与理论研究中，我们识别并表征了光学循环所涉及的五个以上的高能态。利用瞬态吸收光谱，我们确定了它们的跃迁能量和相对振子强度。此外，我们通过两种独立数值研究，采用两种最先进的DFT后方法支持实验发现并分配能级。这些结果加深了我们对NV中心能谱的理解，并为将高水平第一性原理方法作为基准提供了更广泛的参考。