論文の概要: Coherence of Group-IV Color Centers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.02884v1
• Date: Wed, 4 Oct 2023 15:19:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-05 14:27:03.922760
• Title: Coherence of Group-IV Color Centers
• Title（参考訳）: グループIVカラーセンターのコヒーレンス
• Authors: Isaac B. W. Harris, Dirk Englund
• Abstract要約: ダイヤモンド(SiV, GeV, SnV)におけるグループIV色中心は、量子情報処理応用のための固体スピン光子界面として出現している。 我々はこれらの色中心のスピン軌道微細構造に作用する1次音響フォノン過程からデコヒーレンスの詳細モデルを導出した。 我々は,フォノンを介する脱コヒーレンスを抑制するために,磁場バイアスとひずみバイアスを変化させることによって温度上昇を許容する機構を同定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Group-IV color centers in diamond (SiV, GeV, SnV) have emerged as leading solid-state spin-photon interfaces for quantum information processing applications. However, these qubits require cryogenic temperatures to achieve high fidelity operation due to interactions with the thermal phonon bath. In this work, we: (i) derive a detailed model of the decoherence from first-order acoustic phonon processes acting on the spin-orbit fine structure of these color centers; (ii) demonstrate agreement of the model's predicted coherence times with previous measurements; (iii) identify regimes to suppress phonon-mediated decoherence by changing magnetic-field and strain bias to allow higher temperature operation. This methodology enables prediction of decoherence processes in other color centers and solid-state qubit systems coupled to a thermal bath via a parasitic two-level system. By experiment-anchored decoherence models, we facilitate optimizing qubit coherence for specific applications and devices.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド(SiV, GeV, SnV)におけるグループIV色中心は、量子情報処理応用のための固体スピン光子界面として出現している。 しかし、これらの量子ビットは熱フォノン浴との相互作用により高い忠実度を達成するために極低温を必要とする。 この作品では、 (i)これらの色中心のスピン軌道微細構造に作用する一階音響フォノン過程からデコヒーレンスの詳細なモデルを得る。 (ii) モデルが予測したコヒーレンス時間と過去の測定値との一致を示す。 (iii)より高い温度操作を可能にするために磁場バイアスとひずみバイアスを変化させることで、フォノンによるデコヒーレンスを抑制するためのレジームを特定する。 この手法により、寄生2レベル系を介して、他の色中心および固体キュービット系におけるデコヒーレンス過程の予測を可能にする。 実験によるデコヒーレンスモデルにより、特定のアプリケーションやデバイスに対してキュービットコヒーレンスを最適化する。

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