論文の概要: Coherent spin dynamics of hyperfine-coupled vanadium impurities in silicon carbide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.09942v1
• Date: Tue, 18 Oct 2022 15:46:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 04:30:43.818053
• Title: Coherent spin dynamics of hyperfine-coupled vanadium impurities in silicon carbide
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素中の超微粒子結合バナジウム不純物のコヒーレントスピンダイナミクス
• Authors: Joop Hendriks, Carmem M. Gilardoni, Chris Adambukulam, Arne Laucht, and Caspar H. van der Wal
• Abstract要約: 時計遷移に伴うバナジウム欠陥のアンサンブルのコヒーレントスピンダイナミクスを示す。 スピンデファス化の回数は7.2$mu$sとなり、スピンエコによるコヒーレンス寿命の研究によって数十マイクロ秒を超える。 この知見は, 同様のエネルギースケールと結晶対称性を持つ幅広い欠陥の理解に有用である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Progress with quantum technology has for a large part been realized with the nitrogen-vacancy centre in diamond. Part of its properties, however, are nonideal and this drives research into other spin-active crystal defects. Several of these come with much stronger energy scales for spin-orbit and hyperfine coupling, but how this affects their spin coherence is little explored. Vanadium in silicon carbide is such a system, with technological interest for its optical emission at a telecom wavelength and compatibility with semiconductor industry. Here we show coherent spin dynamics of an ensemble of vanadium defects around a clock-transition, studied while isolated from, or coupled to neighbouring nuclear spins. We find spin dephasing times up to 7.2 $\mu$s, and via spin-echo studies coherence lifetimes that go well beyond tens of microseconds. We demonstrate operation points where strong coupling to neighbouring nuclear spins does not compromise the coherence of the central vanadium spin, which identifies how these can be applied as a coherent spin register. Our findings are relevant for understanding a wide class of defects with similar energy scales and crystal symmetries, that are currently explored in diamond, silicon carbide, and hexagonal boron nitride.
• Abstract（参考訳）: 量子テクノロジーの進歩は、ダイヤモンドの窒素空洞センターでほとんど実現されている。 しかし、その性質の一部は非理想的であり、他のスピン活性結晶欠陥の研究を促進する。 これらのいくつかはスピン軌道と超微細結合のためのより強いエネルギースケールを持つが、それがスピンコヒーレンスにどのように影響するかはほとんど調査されていない。 炭化ケイ素のバナジウム(Vanadium in Silicon Carbide)は、テレコム波長での光学発光と半導体産業との互換性に技術的関心を持つシステムである。 ここでは、クロック遷移の周りのバナジウム欠陥のアンサンブルのコヒーレントスピンダイナミクスを示す。 スピンは最大7.2ドル(約7万2000円)で、スピンエコーによるコヒーレンスライフタイムは数十マイクロ秒を超えます。 我々は、隣接する核スピンとの強い結合が中心バナジウムスピンのコヒーレンスを損なわない操作点を示し、これらをコヒーレントスピンレジスタとして適用する方法を明らかにした。 本研究は, ダイヤモンド, 炭化ケイ素, 六方晶窒化ホウ素で現在研究されている, 類似したエネルギースケールと結晶対称性を持つ幅広い欠陥の理解に有用である。

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