論文の概要: Programmable quantum emitter formation in silicon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.05759v1
• Date: Tue, 11 Jul 2023 19:30:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-13 15:06:58.627688
• Title: Programmable quantum emitter formation in silicon
• Title（参考訳）: シリコンにおけるプログラマブル量子エミッタ形成
• Authors: K. Jhuria, V. Ivanov, D. Polley, W. Liu, A. Persaud, Y. Zhiyenbayev, W. Redjem, W. Qarony, P. Parajuli, Qing Ji, A. J. Gonsalves, J. Bokor, L. Z. Tan, B. Kante, and T. Schenkel
• Abstract要約: シリコンベースの量子エミッタは、大規模量子ビット統合の候補である。 我々は、fsレーザーパルスを用いて選択した発光欠陥の局所的な書き込みと消去を実証する。 Fsレーザーパルスは、水素による量子エミッタの相殺や活性化に局所的に影響を及ぼす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5565997641180012
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Silicon-based quantum emitters are candidates for large-scale qubit integration due to their single-photon emission properties and potential for spin-photon interfaces with long spin coherence times. Here, we demonstrate local writing and erasing of selected light-emitting defects using fs laser pulses in combination with hydrogen-based defect activation and passivation. By selecting forming gas (N2/H2) during thermal annealing of carbon-implanted silicon, we form Ci centers while passivating the more common G-centers. The Ci center is a telecom S-band emitter with very promising spin properties that consists of a single interstitial carbon atom in the silicon lattice. Density functional theory calculations show that the Ci center brightness is enhanced by several orders of magnitude in the presence of hydrogen. Fs-laser pulses locally affect the passivation or activation of quantum emitters with hydrogen and enable programmable quantum emitter formation in a qubit-by-design paradigm.
• Abstract（参考訳）: シリコン系量子エミッタは、単一光子放出特性と長いスピンコヒーレンス時間を持つスピン光子界面のポテンシャルのため、大規模な量子ビット積分の候補である。 本稿では,fsレーザーパルスと水素系欠陥の活性化とパーシベーションを併用して,選択した発光欠陥の局所書き込みと消去を示す。 炭素を添加したシリコンの熱アニール中、ガス(N2/H2)を形成することにより、より一般的なG中心を通過させながらCi中心を形成する。 Ci中心は、シリコン格子内の1つの間質炭素原子からなる非常に有望なスピン特性を持つ通信Sバンドエミッタである。 密度汎関数理論の計算は、ci中心の明るさが水素の存在下で数桁増加することを示している。 fsレーザーパルスは、水素による量子エミッタの受動または活性化に局所的に影響を与え、量子エミッタ形成を量子ビット・バイ・デザインのパラダイムで可能としている。

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