論文の概要: Identification of acoustically induced spin resonances of Si vacancy centers in 4H-SiC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.07704v1
• Date: Thu, 15 Dec 2022 10:27:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 15:24:58.759348
• Title: Identification of acoustically induced spin resonances of Si vacancy centers in 4H-SiC
• Title（参考訳）: 4H-SiCにおけるSi空孔中心の音響誘起スピン共鳴の同定
• Authors: T. Vasselon, A. Hern\'andez-M\'inguez, M. Hollenbach, G. V. Astakhov, P. V. Santos
• Abstract要約: SiC形4H多型におけるシリコンの空孔(mathrmV_Si$)は、長寿命で光学的に対応可能なスピン状態を持つ色中心である。 表面音波の動的ひずみによって誘導される磁気共鳴がこの制限を克服できることを示す。 これらの結果は、音響場によって駆動される$mathrmV_Si$センターに基づくオンチップ量子情報処理への重要なステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Silicon vacancies ($\mathrm{V_{Si}}$) in the 4H polytype of SiC form color centers with long-lived and optically addressable spin states, which make them promising spin qubits for quantum communication and sensing. These centers can be created both in the cubic ($V2$) and in the hexagonal ($V1$) local crystallographic environments of the 4H-SiC host. While the $V2$ center can be efficiently manipulated by optically detected magnetic resonance (ODMR) even at room temperature, ODMR control of the $V1$ centers could so far only been achieved at cryogenic temperatures. Here, we show that magnetic resonance induced by the dynamic strain of a surface acoustic wave can overcome this limitation and enable the efficient manipulation of $V1$ centers up to room temperatures. Based on the width and temperature dependence of the acoustically induced spin resonances, we attribute them to spin transitions between the $+3/2$ and $-1/2$ spin sublevels of the excited state of the $V1$ centers. These results are an important step towards on-chip quantum information processing based on $\mathrm{V_{Si}}$ centers driven by acoustic fields.
• Abstract（参考訳）: SiC形4Hポリタイプにおけるケイ素の空孔($\mathrm{V_{Si}}$)は、長寿命で光学的に対応可能なスピン状態を持つ色中心であり、量子通信とセンシングのためにスピン量子ビットを約束する。 これらのセンターは立方体(V2$)と4H-SiCホストの六角形(V1$)局所結晶環境の両方で作成することができる。 V2$センターは室温でも光学的に検出された磁気共鳴(ODMR)によって効率的に操作できるが、V1$センターのODMR制御は極低温でしか達成できなかった。 本稿では,表面弾性波の動的歪みによって誘起される磁気共鳴が,この限界を克服し,室温までのv1$中心の効率的な操作を可能にすることを示す。 音響的に誘起されたスピン共鳴の幅と温度依存性に基づいて、これらは$3/2$と$-1/2$のスピン準位の間のスピン遷移によるものとみなす。 これらの結果は、音場によって駆動される$\mathrm{V_{Si}}$センターに基づくオンチップ量子情報処理への重要なステップである。

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