論文の概要: The silicon vacancy centers in SiC: determination of intrinsic spin
dynamics for integrated quantum photonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13648v1
- Date: Tue, 25 Jul 2023 16:58:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-26 16:07:56.067556
- Title: The silicon vacancy centers in SiC: determination of intrinsic spin
dynamics for integrated quantum photonics
- Title（参考訳）: SiCにおけるシリコン空孔中心:集積量子フォトニクスにおける内在スピンダイナミクスの決定
- Authors: Di Liu, Florian Kaiser, Vladislav Bushmakin, Erik Hesselmeier, Timo
Steidl, Takeshi Ohshima, Nguyen Tien Son, Jawad Ul-Hassan, \"Oney O. Soykal,
J\"org Wrachtrup
- Abstract要約: 4H-SiCにおける負電荷を持つV_Si-$中心の固有スピンダイナミクスについて検討した。
本稿では,時間結合型多光子GHZとクラスタ状態生成の現実的な実装を提案する。
我々は,既存のナノフォトニックキャビティ技術を用いて,最大3光子GHZ/クラスター状態が手軽に到達できることを発見した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7041006547324578
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The negatively-charged silicon vacancy center ($\rm V_{Si}^-$) in silicon
carbide (SiC) is an emerging color center for quantum technology covering
quantum sensing, communication, and computing. Yet, limited information
currently available on the internal spin-optical dynamics of these color
centers prevents us achieving the optimal operation conditions and reaching the
maximum performance especially when integrated within quantum photonics. Here,
we establish all the relevant intrinsic spin dynamics of negatively charged
$\rm V_{Si}^-$ center in 4H-SiC by an in-depth electronic fine structure
modeling including intersystem-crossing and deshelving mechanisms. With
carefully designed spin-dependent measurements, we obtain all previously
unknown spin-selective radiative and non-radiative decay rates. To showcase the
relevance of our work for integrated quantum photonics, we use the obtained
rates to propose a realistic implementation of time-bin entangled multi-photon
GHZ and cluster state generation. We find that up to 3-photon GHZ/cluster
states are readily within reach using the existing nanophotonic cavity
technology.
- Abstract（参考訳）: シリコン炭化物(sic)の負の電荷を持つシリコン空室センター(英語版)(\rm v_{si}^-$)は、量子センシング、通信、コンピューティングをカバーする量子技術のための新しいカラーセンターである。
しかし、これらの色中心の内部スピン光学ダイナミクスで現在利用可能な限られた情報は、最適な操作条件を達成し、特に量子フォトニクスに統合された場合に最大性能に達することを妨げている。
ここでは,4H-SiCにおける負電荷$\rm V_{Si}^-$中心のすべての固有スピンダイナミクスを,系間交叉・除染機構を含む詳細な電子微細構造モデリングにより確立する。
精巧に設計されたスピン依存測定により、未知のスピン選択放射および非放射崩壊率をすべて得られる。
集積量子フォトニクスにおける我々の研究の意義を明らかにするために、得られたレートを用いて、時間結合型多光子GHZとクラスタ状態生成の現実的な実装を提案する。
我々は,既存のナノフォトニックキャビティ技術を用いて,最大3光子GHZ/クラスター状態が手軽に到達できることを発見した。
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