論文の概要: A Quantum Photonic Interface for Tin-Vacancy Centers in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11852v1
- Date: Tue, 23 Feb 2021 18:33:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-10 03:16:43.138798
- Title: A Quantum Photonic Interface for Tin-Vacancy Centers in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中のスズ空孔中心の量子フォトニックインタフェース
- Authors: Alison E. Rugar, Shahriar Aghaeimeibodi, Daniel Riedel, Constantin
Dory, Haiyu Lu, Patrick J. McQuade, Zhi-Xun Shen, Nicholas A. Melosh, and
Jelena Vu\v{c}kovi\'c
- Abstract要約: ダイヤモンド中のスズ空孔中心は、ナノ構造において狭い線幅の放出を示し、1K以上の温度で長いスピンコヒーレンス時間を保持する。
我々はSnV$,textrm-$センターを1次元フォトニック結晶共振器に統合し、発光強度の40倍の増大を観測する。
我々の結果は、ダイヤモンドのSnV$,textrm-$センターをベースとした、効率的でスケーラブルなスピン光子インターフェースの創出の道を開いた。
- 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: The realization of quantum networks critically depends on establishing
efficient, coherent light-matter interfaces. Optically active spins in diamond
have emerged as promising quantum nodes based on their spin-selective optical
transitions, long-lived spin ground states, and potential for integration with
nanophotonics. Tin-vacancy (SnV$^{\,\textrm{-}}$) centers in diamond are of
particular interest because they exhibit narrow-linewidth emission in
nanostructures and possess long spin coherence times at temperatures above 1 K.
However, a nanophotonic interface for SnV$^{\,\textrm{-}}$ centers has not yet
been realized. Here, we report cavity enhancement of the emission of
SnV$^{\,\textrm{-}}$ centers in diamond. We integrate SnV$^{\,\textrm{-}}$
centers into one-dimensional photonic crystal resonators and observe a 40-fold
increase in emission intensity. The Purcell factor of the coupled system is 25,
resulting in channeling of the majority of photons ($90\%$) into the cavity
mode. Our results pave the way for the creation of efficient, scalable
spin-photon interfaces based on SnV$^{\,\textrm{-}}$ centers in diamond.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの実現は、効率的でコヒーレントな光物質界面の確立に大きく依存する。
ダイヤモンドの光学活性スピンは、スピン選択光学遷移、長寿命スピン基底状態、ナノフォトニクスと統合する可能性に基づいて、有望な量子ノードとして出現した。
ダイヤモンド中のスズ空孔(SnV$^{\,\textrm{-}}$)中心は、ナノ構造において細い線幅の放出を示し、1K以上の温度で長いスピンコヒーレンス時間を持つため特に興味深いが、SnV$^{\,\textrm{-}}$中心に対するナノフォトニック界面はまだ実現されていない。
ここでは,ダイヤモンドにおけるSnV$^{\,\textrm{-}}$centerの放出の空洞化について報告する。
我々はSnV$^{\,\textrm{-}}$ Centerを1次元フォトニック結晶共振器に統合し、発光強度の40倍の増大を観測する。
結合系のパーセル因子は25であり、その結果、ほとんどの光子(90 %$)がキャビティモードにチャネル化される。
我々の結果は、ダイヤモンドのSnV$^{\,\textrm{-}}$centerをベースとした、効率的でスケーラブルなスピン光子インターフェースを作るための道を開いた。
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