利用亚稳态电子自旋辅助原子核自旋的读取与控制
量子物理
2015-06-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
与绝缘体中点缺陷相关的电子和原子核自旋是固态量子技术的有前景的系统。虽然电子自旋通常用于读取和寻址，但原子核自旋是卓越的量子比特和存储系统。利用这些系统，已展示了对附近原子核自旋的单次读取以及由电子自旋辅助的纠缠。虽然在此示例中电子自旋对于读取至关重要，但它通常会限制原子核自旋的相干性。这引发了对具有无自旋基态的缺陷的探索。在此，我们分离出一种此前未识别的金刚石缺陷，并在室温下利用它展示了具有极高对比度（高达 45%）的光学自旋极化和读取、单个激发三重态自旋的相干操纵，以及利用三重态电子自旋作为亚稳态辅助量子比特进行的相干原子核自旋操纵。通过这种方式，我们在无自旋电子基态中展示了非耦合原子核自旋的核磁共振和 Rabi 振荡。我们的研究表明，尽管存在电子弛豫过程，耦合到单个亚稳态电子自旋的原子核仍是具有长存储时间的有用量子系统。
引用
@article{arxiv.1302.4608,
title = {Readout and control of a single nuclear spin with a meta-stable electron spin ancilla},
author = {Sang-Yun Lee and Matthias Widmann and Torsten Rendler and Marcus Doherty and Thomas M. Babinec and Sen Yang and Moritz Eyer and Petr Siyushev and Birgit J. M. Haussmann and Marko Loncar and Zoltán Bodrog and Adam Gali and Neil Manson and Helmut Fedder and Jörg Wrachtrup},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4608},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 5 figures