金刚石中利用电极约束的自旋-电荷转换
量子物理
2021-08-23 v1 光学
摘要
金刚石中的氮空位（NV）中心在量子计量、通信和计算中具有广泛的潜在应用。其使用的关键在于光学自旋对比度的大小以及相关的自旋态读取保真度。在本文中，我们提出了一种利用自旋-电荷协议提高对比度的新机制，该协议依赖于使用外部电极和低温来离散化金刚石导带以实现自旋选择性共振光电离。我们使用有效质量理论计算该新系统中的离散本征能量，并利用它们构建一种涉及从 NV 基态共振光电离到金刚石导带的新自旋-电荷协议。我们还讨论了主要的展宽来源，以指导实验设计。借助该机制，我们理论上得出光学自旋对比度以及相关的自旋读取保真度为 85%。这一显著改进可应用于若干低温量子技术。
引用
@article{arxiv.2108.09027,
title = {Spin-to-Charge conversion with electrode confinement in diamond},
author = {Liam Hanlon and Lachlan Oberg and Yun Heng Chen and Marcus W. Doherty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09027},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 7 figures