电接触 SiV$^-$ 中二级 Stark 位移超过 10$\,$GHz
量子物理
2025-10-30 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
光学
摘要
负电荷硅空位中心 (SiV) 在金刚石中表现出优异的自旋相干性和光学特性，使其成为量子技术的有前景的候选材料。然而，由应变引起的光学跃迁频率的非均匀分布是可扩展性的一个挑战。我们演示了使用面内接触对 SiV 中心的零光子线进行电调谐，施加最高达 45MV/m 的中等电场。二级 Stark 位移超过 10GHz，这与在嵌入光子晶体纳米腔体等光学纳米结构中观察到的 15GHz 非均匀分布相当。对个别 SiV 中心的分析显示，极化率在缺陷之间存在显著差异，表明极化率强烈依赖于局部参数如应变。观察到的极化率是锡空位中心的 3-25 倍，我们将其归因于价带共振态导致 波函数去量子化。光学光谱激发测量揭示，光学线宽随施加电场强度适度增加。我们的结果表明，较大的电气 Stark 位移可以克服跃迁频率的非均匀分布，为基于 SiV 的可扩展量子技术（如量子中继器）的实现迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2510.25543,
title = {Second-order Stark shifts exceeding 10$\,$GHz in electrically contacted SiV$^-$ centers in diamond},
author = {Manuel Rieger and Nori N. Chavira Leal and Rubek Poudel and Tobias Waldmann and Lina M. Todenhagen and Stefan Kresta and Viviana Villafane and Martin S. Brandt and Kai Müller and Jonathan J. Finley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25543},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 7 figures