25 个硅碳化物中核自旋的局域化与相干控制
量子物理
2025-12-24 v1 光学
摘要
光可寻址的自旋缺陷是量子感测和量子网络的优秀候选平台。与色心中心耦合的核自旋自然实现了长寿命的量子存储器和局部量子位寄存器。为充分发挥其潜能，需对周围核自旋环境进行精确表征，并辅以精细的 DFT 模型。本文报道了在 4H 硅碳化物中单个 V2 中心周围 25 个核自旋的 Å 级三维定位。利用置于特殊位置的鲁棒核存储作为高效读出 ancilla，我们应用基于相关的光谱方法，并通过选取长度最长达四个核自旋链，实现对扩展核自旋簇的访问与表征。据此，我们重构了这些核自旋与中心电子自旋以及相邻核自旋之间的耦合。本工作为硅碳化物平台上的高级量子寄存器应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2512.20281,
title = {Localization and coherent control of 25 nuclear spins in Silicon Carbide},
author = {Pierre Kuna and Erik Hesselmeier-Hüttmann and Phillip Schillinger and Felix Gloistein and István Takács and Viktor Ivády and Wolfgang Knolle and Jawad Ul-Hassan and Jörg Wrachtrup and Vadim Vorobyov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20281},
year = {2025}
}