論文の概要: Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11705v1
• Date: Thu, 22 Dec 2022 13:48:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 06:03:57.108345
• Title: Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles
• Title（参考訳）: 第一原理からの固体常磁性欠陥におけるスピンフォノンデコヒーレンス
• Authors: Sourav Mondal and Alessandro Lunghi
• Abstract要約: ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学特性のユニークな組み合わせを持ち、固体量子ビットを形成する。 これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。 ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調がスピン緩和とデコヒーレンスの原因であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 79.4957965474334
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Paramagnetic defects in diamond and hexagonal boron nitride possess a unique combination of spin and optical properties that make them prototypical solid-state qubits. Despite the coherence of these spin qubits being critically limited by spin-phonon relaxation, a full understanding of this process is not yet available. Here we apply ab initio spin dynamics simulations to this problem and quantitatively reproduce the experimental temperature dependence of spin relaxation time and spin coherence time. We demonstrate that low-frequency two-phonon modulations of the zero-field splitting are responsible for spin relaxation and decoherence, and point to the nature of vibrations in 2-dimensional materials as the culprit for their shorter coherence time.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学的性質のユニークな組み合わせを持ち、原型的な固体量子ビットとなる。 これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。 本稿では, Ab initio spin dynamics シミュレーションをこの問題に適用し, スピン緩和時間とスピンコヒーレンス時間の実験的温度依存性を定量的に再現する。 ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調はスピン緩和とデコヒーレンスの原因となり、2次元材料における振動の性質をコヒーレンス時間の短縮の要因として指摘する。

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