論文の概要: Quantum control of the tin-vacancy spin qubit in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00723v1
- Date: Tue, 1 Jun 2021 18:36:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 03:19:45.685616
- Title: Quantum control of the tin-vacancy spin qubit in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中のtin空スピン量子ビットの量子制御
- Authors: Romain Debroux, Cathryn P. Michaels, Carola M. Purser, Noel Wan,
Matthew E. Trusheim, Jes\'us Arjona Mart\'inez, Ryan A. Parker, Alexander M.
Stramma, Kevin C. Chen, Lorenzo de Santis, Evgeny M. Alexeev, Andrea C.
Ferrari, Dirk Englund, Dorian A. Gangloff, Mete Atat\"ure
- Abstract要約: ダイヤモンドにおけるグループIVカラーセンターは、量子ネットワークデバイスにとって有望なライトマッターインターフェースである。
負電荷のスズ空洞中心(SnV)は、大きなスピン軌道結合がフォノンの脱落を強く防いでいるため、特に興味深い。
我々は、全光刺激されたラマンドライブを介してSnVスピン量子ビットの多重軸コヒーレント制御を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.74498230885008
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Group-IV color centers in diamond are a promising light-matter interface for
quantum networking devices. The negatively charged tin-vacancy center (SnV) is
particularly interesting, as its large spin-orbit coupling offers strong
protection against phonon dephasing and robust cyclicity of its optical
transitions towards spin-photon entanglement schemes. Here, we demonstrate
multi-axis coherent control of the SnV spin qubit via an all-optical stimulated
Raman drive between the ground and excited states. We use coherent population
trapping and optically driven electronic spin resonance to confirm coherent
access to the qubit at 1.7 K, and obtain spin Rabi oscillations at a rate of
$\Omega/2\pi$=3.6(1) MHz. All-optical Ramsey interferometry reveals a spin
dephasing time of $T_2^*$=1.3(3)$\mu$s and two-pulse dynamical decoupling
already extends the spin coherence time to $T_2$=0.33(14) ms. Combined with
transform-limited photons and integration into photonic nanostructures, our
results make the SnV a competitive spin-photon building block for quantum
networks.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドにおけるグループIVカラーセンターは、量子ネットワークデバイスにとって有望なライトマッターインターフェースである。
負電荷のスズ空洞中心(snv)は特に興味深いもので、その大きなスピン軌道結合はフォノンの強調に対する強い保護と、スピン-光子エンタングルメントスキームへの光遷移のロバストな周期性をもたらす。
ここでは、SnVスピン量子ビットの多軸コヒーレント制御を、地上と励起状態の間の全光刺激されたラマン駆動により実証する。
我々はコヒーレント集団トラップと光駆動型電子スピン共鳴を用いて1.7Kで量子ビットへのコヒーレントアクセスを確認し、スピンラビ振動を$\Omega/2\pi$=3.6(1) MHzで得る。
all-optical ramsey interferometry は、スピンの減衰時間である$t_2^*$=1.3(3)$\mu$s と2パルスの動的デカップリングが既にスピンコヒーレンス時間を$t_2$=0.33(14) ms に拡張し、変換制限された光子とフォトニックナノ構造への統合により、snv は量子ネットワークにおける競合スピンフォトニクス構築ブロックとなることを示した。
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