論文の概要: Extended spin relaxation times of optically addressed telecom defects in silicon carbide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16303v1
- Date: Sat, 25 May 2024 16:55:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-28 21:57:23.875848
- Title: Extended spin relaxation times of optically addressed telecom defects in silicon carbide
- Title（参考訳）: 炭化ケイ素における光通信障害のスピン緩和時間延長
- Authors: Jonghoon Ahn, Christina Wicker, Nolan Bitner, Michael T. Solomon, Benedikt Tissot, Guido Burkard, Alan M. Dibos, Jiefei Zhang, F. Joseph Heremans, David D. Awschalom,
- Abstract要約: シリコン炭化物 (SiC) にバナジウム (V4+) を添加し, 成熟半導体ホスト内での通信スピン光子界面を確立する。
この手法により, 温度を約2Kから100mKに下げ, 全測定地点からのスピンT1の4次増加を観測した。
2フォノンのオルバッハ過程を含む緩和機構を同定し, 高温でのクビット動作を実現するためのひずみ調整の機会を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optically interfaced solid-state defects are promising candidates for quantum communication technologies. The ideal defect system would feature bright telecom emission, long-lived spin states, and a scalable material platform, simultaneously. Here, we employ one such system, vanadium (V4+) in silicon carbide (SiC), to establish a potential telecom spin-photon interface within a mature semiconductor host. This demonstration of efficient optical spin polarization and readout facilitates all optical measurements of temperature-dependent spin relaxation times (T1). With this technique, we lower the temperature from about 2K to 100 mK to observe a remarkable four-orders-of-magnitude increase in spin T1 from all measured sites, with site-specific values ranging from 57 ms to above 27 s. Furthermore, we identify the underlying relaxation mechanisms, which involve a two-phonon Orbach process, indicating the opportunity for strain-tuning to enable qubit operation at higher temperatures. These results position V4+ in SiC as a prime candidate for scalable quantum nodes in future quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 光インタフェースの固体欠陥は量子通信技術の候補として有望である。
理想的な欠陥システムは、明るい通信放出、長い寿命のスピン状態、およびスケーラブルな材料プラットフォームを同時に備える。
ここでは, 炭化ケイ素(SiC)中のバナジウム(V4+)を用いて, 成熟半導体ホスト内での通信スピン光子界面を確立する。
この効率的な光スピン偏光と読み出しの実証は、温度依存性のスピン緩和時間(T1)の全ての光学的測定を促進する。
この手法により, 温度を約2Kから100mKに下げ, 57msから27ms以上で, 全測定地点からのスピンT1の4次増加を観測した。
さらに,2フォノンオーバッハプロセスを含む緩和機構を解明し,高温での量子ビット操作を実現するためのひずみ調整の機会を示す。
これらの結果は、将来の量子ネットワークにおけるスケーラブルな量子ノードのプライマリ候補として、SiCにおけるV4+を位置づけている。
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