論文の概要: Properties of donor qubits in ZnO formed by indium ion implantation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.05230v4
• Date: Thu, 15 Jun 2023 02:13:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-17 02:56:31.287416
• Title: Properties of donor qubits in ZnO formed by indium ion implantation
• Title（参考訳）: インジウムイオン注入により生成したZnOのドナー量子ビットの性質
• Authors: Xingyi Wang, Christian Zimmermann, Michael Titze, Vasileios Niaouris, Ethan R. Hansen, Samuel H. D'Ambrosia, Lasse Vines, Edward S. Bielejec, Kai-Mei C. Fu
• Abstract要約: 弱中性ドナー (D$0$) inO は固体スピン量子ビットの候補として浮上している。 ドナースピン上のレーザーラマン分光は、ドナー電子とスピン-9/2 In核との超微細な相互作用を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5683292828486044
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Shallow neutral donors (D$^{0}$) in ZnO have emerged as a promising candidate for solid-state spin qubits. Here, we report on the formation of D$^{0}$ in ZnO via implantation of In and subsequent annealing. The implanted In donors exhibit optical and spin properties on par with $\textit{in situ}$ doped donors. The inhomogeneous linewidth of the donor-bound exciton transition is less than 10 GHz, comparable to the optical linewidth of $\textit{in situ}$ In. Longitudinal spin relaxation times ($T_1$) exceed reported values for $\textit{in situ}$ Ga donors, indicating that residual In implantation damage does not degrade $T_1$. Two laser Raman spectroscopy on the donor spin reveals the hyperfine interaction of the donor electron with the spin-9/2 In nuclei. This work is an important step toward the deterministic formation of In donor qubits in ZnO with optical access to a long-lived nuclear spin memory.
• Abstract（参考訳）: ZnOの浅中性ドナー(D$^{0}$)は、固体スピン量子ビットの候補として期待されている。 ZnO中のD$^{0}$の形成はInの注入とその後の焼鈍によるものである。 埋め込みInドナーは、$\textit{in situ}$ doped donorと同等の光学特性とスピン特性を示す。 ドナーバウンド励起子転移の不均質な線幅は10ghz未満であり、光学的線幅である$\textit{in situ}$ inに匹敵する。 経時的スピン緩和時間(T_1$)は、$\textit{in situ}$ Ga ドナーの報告値を超える。 ドナースピン上の2つのレーザーラマン分光は、ドナー電子とスピン-9/2 In核との超微細な相互作用を明らかにする。 この研究は、長寿命の核スピンメモリへの光学的アクセスを持つZnOにおけるInドナー量子ビットの決定論的形成に向けた重要なステップである。

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