斯托克效应下单 T 中心的光谱调谐
量子物理
2026-04-29 v1
摘要
在众多正在探索用于可扩展量子技术的固态发射器中，硅 T 中心是领先的候选者，具有长寿命自旋量子比特、面向光通信频段的自旋-光子界面以及与芯片集成光子电路的集成潜力。然而，纳米光子集成会扩大不均匀谱分布和单个发射器线宽。本文将单个 T 中心集成到具有 p-i-n 二极管的硅纳米光子腔体中，用于局部电子控制。这些器件实现了最高 30 GHz 的斯托克调谐，足以将 55% 的芯内 T 中心带入共振；并演示了腔体共振区可调的寿命降低。联合激发概率模型显示，调谐不同发射器进入共挈可使纠缠速率提升数个数量级。高反向偏置下的发光调制揭示了向暗电荷态的转变。最后，偏置诱导的光学跃迁分裂调制揭示了通过自旋轨道耦合实现电子驱动的激发态自旋混合的潜在机制。局部分辨和个体谱调谐增加了硅自旋-光子界面可实现性和大规模纠缠和量子信息技术中每片芯片可用设备数的数量。
引用
@article{arxiv.2604.25170,
title = {Spectral tuning of single T centres by the Stark effect},
author = {Michael Dobinson and Felix Hufnagel and Simon A. Meynell and Camille Bowness and Melanie Gascoine and Walter Wasserman and Prasoon K. Shandilya and Christian Dangel and Michael L. W. Thewalt and Stephanie Simmons and Daniel B. Higginbottom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.25170},
year = {2026}
}
备注
13 pages and 6 figures in main manuscript; 19 pages and 13 figures in supplementary information