論文の概要: Prolonged orbital relaxation by locally modified phonon density of states for SiV$^-$ center in nanodiamonds

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.14648v2
• Date: Mon, 2 Aug 2021 14:06:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 08:57:07.045502
• Title: Prolonged orbital relaxation by locally modified phonon density of states for SiV$^-$ center in nanodiamonds
• Title（参考訳）: ナノダイヤモンド中のSiV^-$中心状態の局所変化フォノン密度による長期軌道緩和
• Authors: Marco Klotz, Konstantin G. Fehler, Elena S. Steiger, Stefan H\"au{\ss}ler, Richard Waltrich, Prithvi Reddy, Liudmila F. Kulikova, Valery A. Davydov, Viatcheslav N. Agafonov, Marcus W. Doherty, Alexander Kubanek
• Abstract要約: コヒーレント量子システムは、新興量子技術の鍵となる資源である。 局所的に変化したフォノン状態密度で軌道緩和を延長する新しい手法が提案されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.82374977939355
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Coherent quantum systems are a key resource for emerging quantum technology. Solid-state spin systems are of particular importance for compact and scalable devices. However, interaction with the solid-state host degrades the coherence properties. The negatively-charged silicon vacancy center in diamond is such an example. While spectral properties are outstanding, with optical coherence protected by the defects symmetry, the spin coherence is susceptible to rapid orbital relaxation limiting the spin dephasing time. A prolongation of the orbital relaxation time is therefore of utmost urgency and has been tackled by operating at very low temperatures or by introducing large strain. However, both methods have significant drawbacks, the former requires use of dilution refrigerators and the latter affects intrinsic symmetries. Here, a novel method is presented to prolong the orbital relaxation with a locally modified phonon density of states in the relevant frequency range, by restricting the diamond host to below 100 nm. The method works at liquid Helium temperatures of few Kelvin and in the low-strain regime.
• Abstract（参考訳）: コヒーレント量子システムは、新興量子技術の鍵となる資源である。 固体スピンシステムはコンパクトでスケーラブルなデバイスにとって特に重要である。 しかし、固体ホストとの相互作用はコヒーレンス特性を劣化させる。 ダイヤモンド中の負電荷のシリコン空孔中心はそのような例である。 スペクトル特性は際立っており、光学的コヒーレンスは欠陥対称性によって保護されているが、スピンコヒーレンスはスピン脱落時間を制限する高速な軌道緩和の影響を受けやすい。 そのため、軌道緩和時間の延長は極端に緊急であり、極低温での運転や大きなひずみの導入によって取り組まれている。 しかし、どちらの方法も大きな欠点があり、前者は希釈冷蔵庫の使用を必要とし、後者は内在的な対称性に影響を与える。 ここでは、ダイヤモンドホストを100nm以下に制限することにより、関連する周波数範囲における状態の局所的に変化したフォノン密度で軌道緩和を延長する新しい方法が提示される。 この方法はケルビンの少ない液体ヘリウム温度と低ひずみ状態で動作する。

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