論文の概要: Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened divacancy defect ensembles in SiC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.09869v1
• Date: Fri, 18 Mar 2022 11:22:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 12:43:12.188231
• Title: Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened divacancy defect ensembles in SiC
• Title（参考訳）: SiCの不均質化拡散欠陥アンサンブルにおける電磁誘導透過
• Authors: Olger V. Zwier, Tom Bosma, Carmem M. Gilardoni, Xu Yang, Alexander R. Onur, Takeshi Ohshima, Nguyen T. Son, and Caspar H. van der Wal
• Abstract要約: 電磁誘導透過 (EIT) は、光信号と電子スピンの量子コヒーレンスの間に強く堅牢な相互作用を与える現象である。 この材料プラットフォームにおいても,計測幾何学の慎重に設計した上で,EITを高視認性で確立できることが示される。 本研究は,多層システムにおけるEITの非均一性に対する理解を提供し,半導体の幅広い欠陥に対する考察である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.74159341260462
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Electromagnetically induced transparency (EIT) is a phenomenon that can provide strong and robust interfacing between optical signals and quantum coherence of electronic spins. In its archetypical form, mainly explored with atomic media, it uses a (near-)homogeneous ensemble of three-level systems, in which two low-energy spin-1/2 levels are coupled to a common optically excited state. We investigate the implementation of EIT with c-axis divacancy color centers in silicon carbide. While this material has attractive properties for quantum device technologies with near-IR optics, implementing EIT is complicated by the inhomogeneous broadening of the optical transitions throughout the ensemble and the presence of multiple ground-state levels. These may lead to darkening of the ensemble upon resonant optical excitation. Here, we show that EIT can be established with high visibility also in this material platform upon careful design of the measurement geometry. Comparison of our experimental results with a model based on the Lindblad equations indicates that we can create coherences between different sets of two levels all-optically in these systems, with potential impact for RF-free quantum sensing applications. Our work provides an understanding of EIT in multi-level systems with significant inhomogeneities, and our considerations are valid for a wide array of defects in semiconductors.
• Abstract（参考訳）: 電磁誘導透過 (EIT) は、光信号と電子スピンの量子コヒーレンスの間に強く堅牢な相互作用を与える現象である。 主に原子メディアで研究されたその原型的な形式では、2つの低エネルギースピン1/2準準位が共通の光学励起状態と結合する3レベル系の(ほぼ)均質なアンサンブルを用いる。 炭化ケイ素中のC軸希薄色中心を用いたEITの実装について検討する。 この材料は、近赤外光を用いた量子デバイス技術において魅力的な特性を持つが、EITの実装は、アンサンブル全体における光学遷移の不均一な拡張と複数の基底状態レベルの存在によって複雑である。 これらは共鳴光励起によりアンサンブルが暗くなる可能性がある。 ここでは,計測幾何学を慎重に設計した上で,高視認性でEITを確立することができることを示す。 実験結果とlindblad方程式に基づくモデルを比較した結果から,rfフリーな量子センシングアプリケーションに対する潜在的影響から,これら2段階の異なるセット間のコヒーレンスを生成できることがわかった。 本研究は,多層システムにおけるEITの非均一性に対する理解を提供し,半導体の幅広い欠陥に対する考察である。

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