論文の概要: Purcell enhancement and spin spectroscopy of silicon vacancy centers in silicon carbide using an ultra-small mode-volume plasmonic cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.05951v1
- Date: Mon, 8 Jul 2024 13:51:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 15:30:42.671264
- Title: Purcell enhancement and spin spectroscopy of silicon vacancy centers in silicon carbide using an ultra-small mode-volume plasmonic cavity
- Title（参考訳）: 超小型モード体積プラズモンキャビティを用いた炭化ケイ素中シリコン空孔中心のパーセル増強とスピン分光
- Authors: Jae-Pil So, Jialun Luo, Jaehong Choi, Brendan McCullian, Gregory D. Fuchs,
- Abstract要約: 我々は,V$_Si$センターとプラズモンナノキャビティの統合を報告した。
この結果は、量子ネットワーク技術の進歩に向けたナノフォトニック構造の可能性を強調している。
- 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: Silicon vacancy (V$_{Si}$) centers in 4H-silicon carbide have emerged as a strong candidate for quantum networking applications due to their robust electronic and optical properties including a long spin coherence lifetime and bright, stable emission. Here, we report the integration of V$_{Si}$ centers with a plasmonic nanocavity to Purcell enhance the emission, which is critical for scalable quantum networking. Employing a simple fabrication process, we demonstrate plasmonic cavities that support a nanoscale mode volume and exhibit an increase in the spontaneous emission rate with a measured Purcell factor of up to 48. In addition to investigating the optical resonance modes, we demonstrate that an improvement in the optical stability of the spin-preserving resonant optical transitions relative to the radiation-limited value. The results highlight the potential of nanophotonic structures for advancing quantum networking technologies and emphasizes the importance of optimizing emitter-cavity interactions for efficient quantum photonic applications.
- Abstract（参考訳）: 4H-ケイ素炭化物中のケイ素空孔(V$_{Si}$)中心は、長いスピンコヒーレンス寿命と明るい安定した発光を含む頑丈な電子的および光学的特性のために、量子ネットワーク応用の強い候補として浮上している。
本稿では,V$_{Si}$センターとプラズモニックナノキャビティを統合したPurcellによるエミッションの強化について報告する。
簡単な製造法を用いて, ナノスケールモードの体積を支えるプラズモンキャビティを実証し, パーセル係数を最大48。
光共振モードの検討に加えて, スピン保存共振器光遷移の光安定性が, 放射限界値に対して向上することが実証された。
その結果、量子ネットワーク技術の進歩に向けたナノフォトニック構造の可能性を強調し、効率的な量子フォトニック応用のためのエミッタ・キャビティ相互作用の最適化の重要性を強調した。
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