論文の概要: Vibronic states and their effect on the temperature and strain dependence of silicon-vacancy qubits in 4H silicon carbide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02459v2
• Date: Sat, 18 Apr 2020 15:47:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 13:15:48.238055
• Title: Vibronic states and their effect on the temperature and strain dependence of silicon-vacancy qubits in 4H silicon carbide
• Title（参考訳）: 4H炭化ケイ素中のケイ素空孔量子ビットの温度とひずみ依存性に及ぼすビブロニック状態とその影響
• Authors: P\'eter Udvarhelyi, Gerg\H{o} Thiering, Naoya Morioka, Charles Babin, Florian Kaiser, Daniil Lukin, Takeshi Ohshima, Jawad Ul-Hassan, Nguyen Tien Son, Jelena Vu\v{c}kovi\'c, J\"org Wrachtrup, and Adam Gali
• Abstract要約: 4H SiCにおける2つのシリコン空孔量子ビット,V1,V2に対する温度とひずみの影響について検討した。 我々の予測はこれらの効果に敏感な量子ビットの量子応用において重要な要素である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Silicon-vacancy qubits in silicon carbide (SiC) are emerging tools in quantum technology applications due to their excellent optical and spin properties. In this paper, we explore the effect of temperature and strain on these properties by focusing on the two silicon-vacancy qubits, V1 and V2, in 4H SiC. We apply density functional theory beyond the Born-Oppenheimer approximation to describe the temperature dependent mixing of electronic excited states assisted by phonons. We obtain polaronic gap around 5 and 22~meV for V1 and V2 centers, respectively, that results in significant difference in the temperature dependent dephasing and zero-field splitting of the excited states, which explains recent experimental findings. We also compute how crystal deformations affect the zero-phonon-line of these emitters. Our predictions are important ingredients in any quantum applications of these qubits sensitive to these effects.
• Abstract（参考訳）: ケイ素炭化ケイ素(SiC)のシリコン空孔量子ビットは、その優れた光学特性とスピン特性のために量子技術応用の新たなツールである。 本稿では,4H SiC中の2つのシリコン空孔量子ビット,V1,V2に着目し,温度とひずみがこれらの特性に及ぼす影響について検討する。 フォノンによる電子励起状態の温度依存性混合を記述するため,ボルン-オッペンハイマー近似を超えた密度汎関数理論を適用した。 我々は, V1中心とV2中心の5～22～meV付近のポーラロンギャップをそれぞれ取得し, 励起状態の温度依存性の劣化とゼロフィールド分裂に有意な差を生じさせ, 最近の実験結果を説明する。 また、結晶変形がエミッタのゼロフォノン線に与える影響も計算する。 我々の予測はこれらの効果に敏感な量子ビットの量子応用において重要な要素である。

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