論文の概要: Hyperfine spectroscopy and fast, all-optical arbitrary state
initialization and readout of a single, ten-level ${}^{73}$Ge vacancy nuclear
spin qudit in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.04126v2
- Date: Tue, 13 Feb 2024 22:46:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-15 19:33:28.988450
- Title: Hyperfine spectroscopy and fast, all-optical arbitrary state
initialization and readout of a single, ten-level ${}^{73}$Ge vacancy nuclear
spin qudit in diamond
- Title(参考訳): 超微細分光と高速全光学的任意の状態初期化とダイヤモンド中の10レベル${}^{73}$Ge空孔核スピンquditの読み出し
- Authors: C. Adambukulam, B. C. Johnson, A. Morello and A. Laucht
- Abstract要約: 色中心に結合された高スピン核は、スピン光子界面において長寿命のメモリクイトとして機能する。
ダイヤモンド中のゲルマニウム空孔(GeV)はその優れたスペクトル特性のために近年注目されている。
ここでは、73$GeV超微細構造を観察し、核スピン読み出しを行い、73$Geスピンを任意の固有状態に初期化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A high-spin nucleus coupled to a color center can act as a long-lived memory
qudit in a spin-photon interface. The germanium vacancy (GeV) in diamond has
attracted recent attention due to its excellent spectral properties and
provides access to the ten-dimensional Hilbert space of the $I=9/2$ ${}^{73}$Ge
nucleus. Here, we observe the ${}^{73}$GeV hyperfine structure, perform nuclear
spin readout, and optically initialize the ${}^{73}$Ge spin into any eigenstate
on a $\mu$s timescale and with a fidelity of up to $\sim 84\%$. Our results
establish the ${}^{73}$GeV as an optically addressable high-spin quantum
platform for a high-efficiency spin-photon interface as well as for
foundational quantum physics and metrology.
- Abstract(参考訳): 色中心に結合された高スピン核は、スピン光子界面において長寿命のメモリクイトとして機能する。
ダイヤモンド中のゲルマニウム空隙(gev)は、スペクトル特性が優れており、i=9/2$$${}^{73}$ge核の10次元ヒルベルト空間へのアクセスを提供するため、近年注目を集めている。
ここでは、${}^{73}$gev超微細構造を観察し、核スピンの読み出しを行い、${}^{73}$geスピンを$\mu$sの時間スケールで任意の固有状態へ光学的に初期化し、最大$\sim 84\%$とする。
その結果、{}^{73}$gev は高効率スピン光子界面および基礎量子物理学およびメトロロジーのための光学的に対応可能な高スピン量子プラットフォームとして確立された。
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