論文の概要: Database of semiconductor point-defect properties for applications in quantum technologies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16283v1
• Date: Tue, 28 Mar 2023 19:51:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-30 16:51:29.563628
• Title: Database of semiconductor point-defect properties for applications in quantum technologies
• Title（参考訳）: 量子技術応用のための半導体点欠陥特性データベース
• Authors: Vsevolod Ivanov and Alexander Ivanov and Jacopo Simoni and Prabin Parajuli and Boubacar Kant\'e and Thomas Schenkel and Liang Tan
• Abstract要約: 我々はダイヤモンド、炭化ケイ素、シリコンなど様々な半導体の5万点欠陥を計算した。 生成エネルギー,スピン特性,遷移双極子モーメント,ゼロフォノン線など,これらの欠陥の関連光学的および電子的特性を特徴付ける。 内在シリコンで安定な2331個の複合欠陥が検出され、光に輝く多くのスピン量子ビット候補と単一光子源を特定するためにフィルタされる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 54.17256385566032
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Solid-state point defects are attracting increasing attention in the field of quantum information science, because their localized states can act as a spin-photon interface in devices that store and transfer quantum information, which have been used for applications in quantum computing, sensing, and networking. In this work we have performed high-throughput calculations of over 50,000 point defects in various semiconductors including diamond, silicon carbide, and silicon. Focusing on quantum applications, we characterize the relevant optical and electronic properties of these defects, including formation energies, spin characteristics, transition dipole moments, zero-phonon lines. We find 2331 composite defects which are stable in intrinsic silicon, which are then filtered to identify many new optically bright telecom spin qubit candidates and single-photon sources. All computed results and relaxed defect structures are made publicly available online at quantumdefects.com, a living database of defect characteristics which will be continually expanded with new defects and properties, and will enable researchers to select defects tailored to their applications.
• Abstract（参考訳）: ソリッドステートの点欠陥は量子情報科学の分野で注目を集めている。量子コンピューティング、センシング、ネットワークのアプリケーションに使われている量子情報の保存と転送を行うデバイスにおいて、その局所状態がスピン光子インターフェースとして機能する可能性があるからだ。 本研究では, ダイヤモンド, 炭化ケイ素, シリコンなどの半導体における5万点欠陥の高スループット計算を行った。 量子応用に焦点を当てて, 生成エネルギー, スピン特性, 遷移双極子モーメント, ゼロフォノン線など, これらの欠陥の光学的および電子的性質を特徴付ける。 内在シリコンで安定な2331個の複合欠陥が検出され、光に輝く多くのスピン量子ビット候補と単一光子源を特定するためにフィルタされる。 計算結果と緩和された欠陥構造はすべてquantumdefects.comで公開されている。これは欠陥特性の生きたデータベースであり、新たな欠陥や特性によって継続的に拡張され、研究者がアプリケーションに合わせた欠陥を選択することができる。

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