研究人员实现了固态自旋量子位的非常规相干控制

如题所述

第1个回答  2022-07-31
中国科学院中国科学技术大学郭广灿教授与Wigner物理研究中心Adam Gali教授合作,利用抗冲程(AS)激励实现了固态自旋量子位的鲁棒相干控制。拓宽了量子信息处理和量子传感的边界。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

固态色心自旋量子比特在量子计算、量子网络和高灵敏度量子传感等领域发挥着重要作用。光学检测磁共振(ODMR)技术是量子技术应用的基础,提供了一种检测自旋态的读出方法。传统的ODMR固态自旋检测几乎都是在冲程激发下进行的,这就要求激发激光具有比发射光子更高的能量。

为了拓展固态量子技术的应用范围,研究人员首次实现了碳化硅(SiC)中自旋硅空位缺陷的AS激发ODMR检测,激发激光的能量低于发射光子的能量。

通过研究激光功率和温度对AS激发ODMR信号的依赖关系,证明了AS光致发光(PL)是由声子辅助的单光子吸收过程引起的,适用于全光高温温度传感。

在此基础上,他们发现,面对激光功率、微波功率和温度的变化,AS和Strokes激发的ODMR表现出相似的行为,而AS ODMR对比仍然是Strokes的大约3倍。

此外,研究人员还实现了AS激励下SiC中固态自旋态的相干操纵。结果表明,AS激发方法使信号对比度提高了约3倍,使AS激发ODMR方法在量子信息处理和量子传感方面具有潜在的应用潜力。

这项研究改进了任何基于odmr的测量方法。这个AS演示可以用于未知的开发。
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