論文の概要: Efficient Microwave Spin Control of Negatively Charged Group-IV Color Centers in Diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.02637v2
• Date: Fri, 1 Mar 2024 09:50:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-04 13:59:50.198345
• Title: Efficient Microwave Spin Control of Negatively Charged Group-IV Color Centers in Diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷型グループIV色中心の高効率マイクロ波スピン制御
• Authors: Gregor Pieplow, Mohamed Belhassen, Tim Schr\"oder
• Abstract要約: ダイヤモンド中の負電荷型グループIV色中心における電子スピン状態のマイクロ波誘起操作 磁場は、スピンレベルの縮退を持ち上げるためのdc磁場と、2つのスピンレベルのマイクロ波制御のためのac磁場である。 スピン状態制御において, 空間配向, 外部適応ひずみ, および結果として生じる有効性の間の複雑な相互依存性を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we provide a comprehensive overview of the microwave-induced manipulation of electronic spin states in negatively charged group-IV color centers in diamond with a particular emphasis on the influence of strain. Central to our investigation is the consideration of the full vectorial attributes of the magnetic fields involved, which are a dc field for lifting the degeneracy of the spin levels and an ac field for microwave control between two spin levels. We observe an intricate interdependence between their spatial orientations, the externally applied strain, and the resultant efficacy in spin state control. In most work to date the ac and dc magnetic field orientations have been insufficiently addressed, which has led to the conclusion that strain is indispensable for the effective microwave control of heavier group-IV vacancies, such as tin- and lead-vacancy color centers. In contrast, we find that the alignment of the dc magnetic field orthogonal to the symmetry axis and the ac field parallel to it can make the application of strain obsolete for effective spin manipulation. Furthermore, we explore the implications of this field configuration on the spin's optical initialization, readout, and gate fidelities.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, ダイヤモンド中の負電荷型グループIV色中心における電子スピン状態のマイクロ波誘起による操作について, 特にひずみの影響について概説する。 我々の研究の中心は、スピンレベルの縮退性を高めるための直流磁場と、2つのスピン準位の間のマイクロ波制御のための交流磁場である、関連する磁場の完全なベクトル特性の考察である。 スピン状態制御において, 空間配向, 外部適応ひずみ, および結果として生じる有効性の間の複雑な相互依存性を観察する。 これまでのほとんどの研究において、交流磁場と直流磁場の向きは不十分に解決されており、スズや鉛空白色中心のようなより重いグループiv空洞のマイクロ波制御にはひずみが不可欠であると結論づけられた。 対照的に、対称軸に直交するdc磁場とそれと平行なac磁場のアライメントは、効率的なスピン操作のために歪を時代遅れにする可能性がある。 さらに、このフィールド構成がスピンの光初期化、読み出し、ゲート忠実度に与える影響について検討する。

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