論文の概要: Purcell enhancement of a single silicon carbide color center with coherent spin control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.00042v1
• Date: Fri, 28 Feb 2020 19:54:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-01 07:31:18.846063
• Title: Purcell enhancement of a single silicon carbide color center with coherent spin control
• Title（参考訳）: 単一炭化ケイ素色中心のコヒーレントスピン制御によるパーセル強化
• Authors: A.L. Crook, C.P. Anderson, K.C. Miao, A. Bourassa, H. Lee, S.L. Bayliss, D.O. Bracher, X. Zhang, H. Abe, T. Ohshima, E.L. Hu, and D.D. Awschalom
• Abstract要約: フォトニック結晶空洞に結合した単一中性空孔のパーセル拡張について述べる。 キャビティナノ構造内の空隙基底状態スピンのコヒーレント制御を実証する。 このスピンキャビティシステムは、スケーラブルな長距離エンタングルメントプロトコルへの進歩を表している。
• 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 carbide has recently been developed as a platform for optically addressable spin defects. In particular, the neutral divacancy in the 4H polytype displays an optically addressable spin-1 ground state and near-infrared optical emission. Here, we present the Purcell enhancement of a single neutral divacancy coupled to a photonic crystal cavity. We utilize a combination of nanolithographic techniques and a dopant-selective photoelectrochemical etch to produce suspended cavities with quality factors exceeding 5,000. Subsequent coupling to a single divacancy leads to a Purcell factor of ~50, which manifests as increased photoluminescence into the zero-phonon line and a shortened excited-state lifetime. Additionally, we measure coherent control of the divacancy ground state spin inside the cavity nanostructure and demonstrate extended coherence through dynamical decoupling. This spin-cavity system represents an advance towards scalable long-distance entanglement protocols using silicon carbide that require the interference of indistinguishable photons from spatially separated single qubits.
• Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素は、光学的に対処可能なスピン欠陥のプラットフォームとして最近開発された。 特に、4Hポリタイプの中性空孔は、光学的に対応可能なスピン-1基底状態と近赤外線発光を示す。 本稿では,フォトニック結晶空洞に結合した単一中性空隙のパーセル増強について述べる。 ナノリソグラフィー技術とドーパント選択的光電気化学エッチングを併用し,5,000以上の品質因子を有する懸濁キャビティを作製した。 その後、単一の空孔とのカップリングによりパーセル因子が約50となり、ゼロフォノン線へのフォトルミネッセンスの増加と励起状態寿命の短縮が現れる。 さらに,キャビティナノ構造内の空隙基底状態スピンのコヒーレント制御を計測し,動的デカップリングによるコヒーレンスの拡張を示す。 このスピンキャビティシステムは、空間的に分離された単一量子ビットから区別できない光子の干渉を必要とする炭化ケイ素を用いたスケーラブルな長距離エンタングルメントプロトコルへの進歩を表している。

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