論文の概要: Photophysics of O-band and transition metal color centers in monolithic silicon for quantum communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.19510v3
- Date: Sun, 08 Dec 2024 05:10:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-10 14:47:31.519528
- Title: Photophysics of O-band and transition metal color centers in monolithic silicon for quantum communications
- Title（参考訳）: 量子通信のためのシリコン中のOバンドおよび遷移金属色中心の光物理
- Authors: Murat Can Sarihan, Jiahui Huang, Jin Ho Kang, Cody Fan, Wei Liu, Khalifa M. Azizur-Rahman, Baolai Liang, Chee Wei Wong,
- Abstract要約: シリコンホストでは、スピン光子界面として、限られた数のOバンドカラーセンターが探索されている。
この研究は、シリコン中の2つの有望なOバンド欠陥、すなわちTセンターと*$Cu(遷移金属)カラーセンターを調査し、比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.626059077145525
- License:
- Abstract: Color centers in the O-band (1260-1360 nm) are critical for realizing long-coherence quantum network nodes in memory-assisted quantum communications. However, only a limited number of O-band color centers have been explored in silicon hosts as spin-photon interfaces. This study explores and compares two promising O-band defects in silicon: T centers and $^*$Cu (transition metal) color centers. During T center formation, we observed the formation and dissolution of various defects, including the copper-silver-related defect with a doublet line around 1312 nm ($^*$Cu$^{0}_{n}$), near the optical fiber zero dispersion wavelength. We then investigate the photophysics of both T and $^*$Cu centers, focusing on their emission spectra and spin properties to assess their potential for high-fidelity spin-photon interfaces. Additionally, we report a 25\% broadening of the $^*$Cu$^{0}_{0}$ line under a 0.5 T magnetic field, potentially linked to spin degeneracy, suggesting that this defect may provide a promising alternative to T centers for spin-photon interfaces.
- Abstract（参考訳）: Oバンド(1260-1360 nm)のカラーセンターは、メモリアシスト量子通信における長いコヒーレンス量子ネットワークノードの実現に不可欠である。
しかし、シリコンホストでスピン光子界面として探索されているのは、限られた数のOバンドカラーセンターのみである。
本研究は、シリコン中の2つの有望なOバンド欠陥、すなわちT中心と$^*$Cu(遷移金属)色中心を探索し比較する。
T中心形成の過程では, 光ファイバゼロ波長付近で約1312nm(^*$Cu$^{0}_{n}$)の二重線を有する銅銀関連欠陥を含む, 種々の欠陥の形成と溶解が観察された。
次に、Tと$^*$Cuの両中心の光物性を調査し、その発光スペクトルとスピン特性に着目し、高忠実なスピン-光子界面のポテンシャルを評価する。
さらに、0.5T磁場下での$^*$Cu$^{0}_{0}$線の拡大を報告し、スピン縮退と結びつく可能性があることを示唆する。
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