六方石氮化物中耦合自旋对的量子发射
材料科学
2024-09-10 v2 量子物理
摘要
光可寻址的缺陷量子比特在宽带隙材料中是室温量子信息处理的有利候选人。二维六方石氮化物 (hBN) 作为一种固态平台，具有巨大潜力可托管明亮的量子发射器，具备量子存储器，利用 2D 材料实现缺陷量子比特可扩展准备的潜力。尽管近期在 hBN 中报道了室温明亮的缺陷量子比特，但其微观来源、光学跃迁方式以及光学探测磁共振 (ODMR) 仍未知晓。本文通过第一性原理计算，将量子发射器的光谱波动、光学寿命和光谱稳定性与 hBN 中的 donor-acceptor 对 (DAP) 联系起来。我们发现，DAP 可表现出取决于 donor 伙伴在非零磁场下具有 S=1/2 基态的 acceptor 的 ODMR 信号。donor-acceptor 对模型及其跃迁机制为在 hBN 中识别缺陷量子比特并优化其性能面向量子应用提供了配方。
引用
@article{arxiv.2408.13515,
title = {Quantum Emission from Coupled Spin Pairs in Hexagonal Boron Nitride},
author = {Song Li and Anton Pershin and Adam Gali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13515},
year = {2024}
}