論文の概要: Five-second coherence of a single spin with single-shot readout in silicon carbide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01590v2
• Date: Tue, 5 Oct 2021 16:02:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 13:58:49.158050
• Title: Five-second coherence of a single spin with single-shot readout in silicon carbide
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素における単発読み出し単スピンの5秒コヒーレンス
• Authors: Christopher P. Anderson, Elena O. Glen, Cyrus Zeledon, Alexandre Bourassa, Yu Jin, Yizhi Zhu, Christian Vorwerk, Alexander L. Crook, Hiroshi Abe, Jawad Ul-Hassan, Takeshi Ohshima, Nguyen T. Son, Giulia Galli, David D. Awschalom
• Abstract要約: 炭化ケイ素(SiC)の単一欠陥の単発読み出しを実証する 事前選択やポストセレクションなしで80%以上の読み出し精度を実現しています。 本システムでは, 単スピンT2>5sの2桁以上を報告した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 84.97423065534817
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: An outstanding hurdle for defect spin qubits in silicon carbide (SiC) is single-shot readout - a deterministic measurement of the quantum state. Here, we demonstrate single-shot readout of single defects in SiC via spin-to-charge conversion, whereby the defect's spin state is mapped onto a long-lived charge state. With this technique, we achieve over 80% readout fidelity without pre- or post-selection, resulting in a high signal-to-noise ratio (SNR) that enables us to measure long spin coherence times. Combined with pulsed dynamical decoupling sequences in an isotopically purified host material, we report single spin T2 > 5s, over two orders of magnitude greater than previously reported in this system. The mapping of these coherent spin states onto single charges unlocks both single-shot readout for scalable quantum nodes and opportunities for electrical readout via integration with semiconductor devices.
• Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素(SiC)の欠陥スピン量子ビットに対する顕著なハードルは、量子状態の決定論的測定である単発読み出しである。 ここでは、スピン-電荷変換によるSiCの単一欠陥の単発読み出しを実演し、欠陥のスピン状態を長期間の電荷状態にマッピングする。 この手法により、事前選択をせずに80%以上の読み出し精度を実現し、長いスピンコヒーレンス時間を計測できる高い信号-雑音比(SNR)を実現する。 等方性に精製されたホスト物質のパルス動力学的デカップリング配列と組み合わせて,単一スピン t2 > 5s を報告した。 これらのコヒーレントスピン状態の単一電荷へのマッピングは、スケーラブルな量子ノードのためのシングルショット読み出しと半導体デバイスとの統合による電気読み出しの機会の両方を解放する。

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