碳化硅中的硅空位中心：面向集成量子光子学的内禀自旋动力学测定

碳化硅（SiC）中带负电的硅空位中心（$\rm V_{Si}^-$）是一种新兴的用于量子技术（涵盖量子传感、通信与计算）的色心。然而，目前关于这些色心内禀自旋–光学动力学的有限信息，阻碍了我们在集成于量子光子学中时实现最优工作条件并达到最佳性能。在此，我们通过包含系间交叉和去布居机制的深入电子精细结构建模，确立了4H-SiC中带负电$\rm V_{Si}^-$中心的所有相关内禀自旋动力学。借助精心设计的自旋依赖测量，我们获得了所有此前未知的自旋选择性辐射与非辐射衰减速率。为展示本工作对集成量子光子学的相关性和应用，我们利用所得速率提出了一种时间比特纠缠多光子GHZ态与簇态生成的切实实现方案。我们发现，利用现有纳米光子腔技术，至多3光子GHZ/簇态已易于实现。