SiC 中具有高保真度红外自旋-光子接口的孤立自旋量子比特
量子物理
2017-06-28 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
SiC 中的双空位是一族顺磁缺陷，由于其长寿命的电子自旋相干性以及在近通信波长的光学可寻址性，在量子通信技术中展现出良好前景。尽管如此，作为此类技术关键前提的高保真度自旋-光子转换机制尚未得到证实。在此，我们在 3C-SiC 和 4H-SiC 的外延薄膜中的孤立双空位上展示了高保真度自旋-光子接口。我们的数据表明，4H-SiC 中的双空位具有极小的不良自旋混合，且我们当前样品的光学线宽已与其他系统中最近的远程纠缠演示相近。此外，我们发现 3C-SiC 双空位具有毫秒级的 Hahn-echo 自旋相干时间，这是在天然同位素固体中测得的最长相干时间之一。在可作为薄膜异质外延生长的商业半导体中存在具有这些性质的缺陷，为未来基于 SiC 缺陷的量子网络展现了良好前景。
引用
@article{arxiv.1702.07330,
title = {Isolated spin qubits in SiC with a high-fidelity infrared spin-to-photon interface},
author = {David J. Christle and Paul V. Klimov and Charles F. de las Casas and Krisztián Szász and Viktor Ivády and Valdas Jokubavicius and Jawad ul Hassan and Mikael Syväjärvi and William F. Koehl and Takeshi Ohshima and Nguyen T. Son and Erik Janzén and Ádám Gali and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.07330},
year = {2017}
}
备注
26 pages, 4 figures