論文の概要: Twenty-three millisecond electron spin coherence of erbium ions in a natural-abundance crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14974v1
• Date: Mon, 28 Jun 2021 20:45:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-24 21:54:32.761075
• Title: Twenty-three millisecond electron spin coherence of erbium ions in a natural-abundance crystal
• Title（参考訳）: 天然不純物結晶中のエルビウムイオンの23ミリ秒電子スピンコヒーレンス
• Authors: Marianne Le Dantec, Milo\v{s} Ran\v{c}i\'c, Sen Lin, Eric Billaud, Vishal Ranjan, Daniel Flanigan, Sylvain Bertaina, Thierry Chaneli\`ere, Philippe Goldner, Andreas Erb, Ren Bao Liu, Daniel Est\`eve, Denis Vion, Emmanuel Flurin, Patrice Bertet
• Abstract要約: これは、核スピンが豊富な物質の中で測定される最長の電子スピンコヒーレンス時間である。 Er$3+$:CaWO$_4$を量子ネットワークの先導プラットフォームとして確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8331845551768636
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Erbium ions doped into crystals have unique properties for quantum information processing, because of their optical transition at 1.5 $\mu$m and of the large magnetic moment of their effective spin-1/2 electronic ground state. Most applications of erbium require however long electron spin coherence times, and this has so far been missing. Here, by selecting a host matrix with a low nuclear-spin density (CaWO$_4$) and by quenching the spectral diffusion due to residual paramagnetic impurities at millikelvin temperatures, we obtain an Er$^{3+}$ electron spin coherence time of 23 ms. This is the longest electron spin coherence time measured in a material with a natural abundance of nuclear spins and on a magnetically-sensitive transition. Our results establish Er$^{3+}$:CaWO$_4$ as a leading platform for quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 結晶中にドープされたエルビウムイオンは、1.5$\mu$mの光遷移とスピン-1/2電子基底状態の大きな磁気モーメントのため、量子情報処理に特有の性質を持つ。 エルビウムのほとんどの応用は長い電子スピンコヒーレンス時間を必要とするが、これまでは欠落している。 ここでは、核スピン密度が低いホスト行列(CaWO$_4$)を選択し、ミリケルビン温度における残留常磁性不純物によるスペクトル拡散を加熱することにより、Er$^{3+}$電子スピンコヒーレンス時間23msを得る。 私たちの結果は、量子ネットワークの主要なプラットフォームとしてer$^{3+}$:cawo$_4$を確立しました。

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