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ZnSe 中光学活性单空穴自旋

量子物理 2026-06-30 v1
作者: Amirehsan Alizadehherfati , Yuxi Jiang , Kelsey J. Mirrielees , Nils von den Driesch , Christine Falter , Yurii Kutovyi , Amirehsan Boreiri , Douglas L. Irving , Alexander Pawlis , Edo Waks
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摘要

半导体空穴自旋通过解耦核磁噪声提供了一条延长相干时间的途径，而它们的自旋轨道耦合则实现了快速的全电控制。然而，在 ZnSe 中，实现这一潜力一直受到 p 型掺杂挑战的限制。在此，我们通过光学激活 ZnSe 量子阱内的受主来规避这一限制。我们分离了一个束缚于浅受主的单空穴自旋，通过反聚束确认，并通过束缚激子的快速（244 ps）辐射复合来访问。基态的磁性和拉曼光谱揭示了有效的空穴 g 因子为 0.7，光学共振线宽为 26.7 GHz。互补的第一性原理模拟与实验结果一起，提供了指向氮作为最可能的受主杂质的证据。这些结果引入了一个有前景的 ZnSe 光学活性自旋量子比特和单光子源的新平台。

关键词

空穴自旋 ZnSe 量子阱 单光子源 自旋量子比特 受主

引用

@article{arxiv.2607.00110,
  title  = {Optically Active Single Hole Spin in ZnSe},
  author = {Amirehsan Alizadehherfati and Yuxi Jiang and Kelsey J. Mirrielees and Nils von den Driesch and Christine Falter and Yurii Kutovyi and Amirehsan Boreiri and Douglas L. Irving and Alexander Pawlis and Edo Waks},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.00110},
  year   = {2026}
}