硅中可编程量子发射体形成
量子物理
2023-07-13 v1
摘要
基于硅的量子发射体因其单光子发射特性以及与具有长自旋相干时间的自旋-光子接口潜力，成为大规模量子比特集成的候选者。在此，我们展示利用飞秒激光脉冲结合基于氢的缺陷激活与钝化，对选定的发光缺陷进行局部写入与擦除。通过在碳注入硅的热退火过程中选择成形气体（N2/H2），我们形成Ci中心，同时钝化更常见的G中心。Ci中心是电信S波段发射体，具有非常优异的自旋特性，由硅晶格中单个间隙碳原子构成。密度泛函理论计算表明，氢的存在使Ci中心亮度增强数个数量级。飞秒激光脉冲局部影响量子发射体经氢的钝化或激活，并实现量子比特按设计范式下的可编程量子发射体形成。
引用
@article{arxiv.2307.05759,
title = {Programmable quantum emitter formation in silicon},
author = {K. Jhuria and V. Ivanov and D. Polley and W. Liu and A. Persaud and Y. Zhiyenbayev and W. Redjem and W. Qarony and P. Parajuli and Qing Ji and A. J. Gonsalves and J. Bokor and L. Z. Tan and B. Kante and T. Schenkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05759},
year = {2023}
}