論文の概要: Programmable activation of quantum emitters in high-purity silicon with focused carbon ion beams

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.19592v1
• Date: Tue, 30 Apr 2024 14:36:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-01 13:55:56.822099
• Title: Programmable activation of quantum emitters in high-purity silicon with focused carbon ion beams
• Title（参考訳）: 集束炭素イオンビームを用いた高純度シリコンにおける量子エミッタのプログラム活性化
• Authors: M. Hollenbach, N. Klingner, P. Mazarov, W. Pilz, A. Nadzeyka, F. Mayer, N. V. Abrosimov, L. Bischoff, G. Hlawacek, M. Helm, G. V. Astakhov,
• Abstract要約: シリコン中の2種類の量子エミッタを同時に生成するために、集束イオンビームのための炭素源を開発し、使用する。 我々の実験実験は、高結晶質および同位体純度シリコン中のテレコム量子エミッタのナノスケール工学への重要なステップである。
• 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: Carbon implantation at the nanoscale is highly desired for the engineering of defect-based qubits in a variety of materials, including silicon, diamond, SiC and hBN. However, the lack of focused carbon ion beams does not allow for the full disclosure of their potential for application in quantum technologies. Here, we develop and use a carbon source for focused ion beams for the simultaneous creation of two types of quantum emitters in silicon, the W and G centers. Furthermore, we apply a multi-step implantation protocol for the programmable activation of the G centers with sub-100- nm resolution. This approach provides a route for significant enhancement of the creation yield of single G centers in carbon-free silicon wafers. Our experimental demonstration is an important step towards nanoscale engineering of telecom quantum emitters in silicon of high crystalline quality and isotope purity.
• Abstract（参考訳）: ナノスケールでの炭素注入は、シリコン、ダイヤモンド、SiC、hBNなど様々な材料における欠陥ベースの量子ビットの工学において非常に望ましい。 しかし、焦点を絞った炭素イオンビームの欠如は、量子技術への応用の可能性の完全な開示を許さない。 そこで我々は,シリコン,W,G中心の2種類の量子エミッタを同時に生成するために,集束イオンビーム用炭素源の開発と利用を行った。 さらに,100nm未満の解像度でG中心をプログラム的に活性化するための多段階注入プロトコルを適用した。 このアプローチは、カーボンフリーシリコンウェハにおける単一G中心の生成効率を著しく向上するルートを提供する。 我々の実験実験は、高結晶質および同位体純度シリコン中のテレコム量子エミッタのナノスケール工学への重要なステップである。

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