論文の概要: Shallow Silicon Vacancy Centers with lifetime-limited optical linewidths
in Diamond Nanostructures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.12753v1
- Date: Mon, 24 Jul 2023 12:46:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-25 14:22:39.456765
- Title: Shallow Silicon Vacancy Centers with lifetime-limited optical linewidths
in Diamond Nanostructures
- Title（参考訳）: ダイヤモンドナノ構造における寿命制限光線幅を有するシリコン浅空中心
- Authors: Josh A. Zuber (1 and 2), Minghao Li (1), Marcel.li Grimau Puigibert
(1), Jodok Happacher (1), Patrick Reiser (1), Brendan J. Shields (1), Patrick
Maletinsky (1 and 2) ((1) Department of Physics, University of Basel, CH-4056
Basel, Switzerland, (2) Swiss Nanoscience Institute, University of Basel,
CH-4056 Basel, Switzerland)
- Abstract要約: ダイヤモンド中の負電荷シリコン空孔中心(SiV$-$)は、サブケルビン温度とテラレンジ磁場における単一スピン量子センシングの候補として期待できるが、未発見の候補である。
ダイヤモンドナノピラーの1個あたり50nmの深いSiV$-$で、寿命制限の光線幅を持つ、堅牢でスケーラブルなアプローチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The negatively charged silicon vacancy center (SiV$^-$) in diamond is a
promising, yet underexplored candidate for single-spin quantum sensing at
sub-kelvin temperatures and tesla-range magnetic fields. A key ingredient for
such applications is the ability to perform all-optical, coherent addressing of
the electronic spin of near-surface SiV$^-$ centers. We present a robust and
scalable approach for creating individual, $\sim$50nm deep SiV$^-$ with
lifetime-limited optical linewidths in diamond nanopillars through an
easy-to-realize and persistent optical charge-stabilization scheme. The latter
is based on single, prolonged 445nm laser illumination that enables continuous
photoluminescence excitation spectroscopy, without the need for any further
charge stabilization or repumping. Our results constitute a key step towards
the use of near-surface, optically coherent SiV$^-$ for sensing under extreme
conditions, and offer a powerful approach for stabilizing the
charge-environment of diamond color centers for quantum technology
applications.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷のシリコン空洞中心(siv$^-$)は、サブケルビン温度とテスラ距離磁場におけるシングルスピン量子センシングの有望な候補である。
このような応用の鍵となる要素は、表面近傍のSiV$^-$中心の電子スピンの全光学的コヒーレントアドレッシングを行う能力である。
我々は、ダイヤモンドナノピラーの寿命制限された光線幅を持つ個々の深さsiv$^-$を、容易かつ永続的な光学電荷安定化スキームで作成するためのロバストでスケーラブルな手法を提案する。
後者は、長い445nmレーザー光線をベースとし、さらなる電荷安定化や補光を必要とせず、連続的な発光励起分光法を可能にする。
この結果は,極端条件下でのセンシングに準表面,光学的にコヒーレントなSiV$-$を使用するための重要なステップであり,量子技術への応用のためにダイヤモンドカラーセンターの電荷環境を安定化するための強力なアプローチを提供する。
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