論文の概要: Ultra-high strained diamond spin register with coherent optical link

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.12645v1
• Date: Thu, 19 Sep 2024 10:46:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 14:08:12.842886
• Title: Ultra-high strained diamond spin register with coherent optical link
• Title（参考訳）: コヒーレント光リンクを用いた超高ひずみダイヤモンドスピンレジスタ
• Authors: Marco Klotz, Andreas Tangemann, Alexander Kubanek,
• Abstract要約: ダイヤモンドの色中心のような固体スピン欠陥は、スケーラブルで統合された量子技術にとって最も有望な候補である。 ナノダイヤモンド内部の超高ひずみシリコン空洞を利用すれば、液体ヘリウム温度でフォノンによる脱落を緩和しながら、電子スピンのコヒーレントかつ効率的に制御できることを示す。 我々の研究は、将来量子ネットワークレジスタを従来の、確立されたフォトニクスとハイブリッド量子通信システムに統合するための道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.40010446596688
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Solid-state spin defects, such as color centers in diamond, are among the most promising candidates for scalable and integrated quantum technologies. In particular, the good optical properties of silicon-vacancy centers in diamond combined with naturally occurring and exceptionally coherent nuclear spins serve as a building block for quantum networking applications. Here, we show that leveraging an ultra-high strained silicon-vacancy center inside a nanodiamond allows us to coherently and efficiently control its electron spin, while mitigating phonon-induced dephasing at liquid helium temperature. Moreover, we indirectly control and characterize a 13C nuclear spin and establish a quantum register. We overcome limited nuclear spin initialization by implementing single-shot nuclear spin readout. Lastly, we demonstrate coherent optical control with GHz rates, thus connecting the register to the optical domain. Our work paves the way for future integration of quantum network registers into conventional, well-established photonics and hybrid quantum communication systems.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの色中心のような固体スピン欠陥は、スケーラブルで統合された量子技術にとって最も有望な候補である。 特に、ダイヤモンド中のケイ素空孔中心の優れた光学的性質は、自然に発生し、並外れたコヒーレントな核スピンと組み合わせることで、量子ネットワークアプリケーションのためのビルディングブロックとして機能する。 ここでは,超高ひずみシリコン空洞をナノダイアモンド内で利用することにより,液体ヘリウム温度でフォノンによる劣化を緩和しつつ,電子スピンのコヒーレントかつ効率的に制御できることを示す。 さらに,13C核スピンを間接的に制御し,量子レジスタを確立する。 単発核スピン読み込みを実装することで、限定的な核スピン初期化を克服する。 最後に、GHzレートでコヒーレントな光制御を実証し、そのレジスタを光領域に接続する。 我々の研究は、将来量子ネットワークレジスタを従来の、確立されたフォトニクスとハイブリッド量子通信システムに統合するための道を開く。

関連論文リスト

• Coherent microwave, optical, and mechanical quantum control of spin qubits in diamond [0.0]
  Diamondは量子ネットワークアプリケーションのための、非常に有望なプラットフォームとして登場した。 本総説では, 現状, 課題, 今後の課題について概観する。 キャビティを介するスピンフォトン相互作用やスピンフォノン相互作用に基づく機械制御などの新興手法を要約する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-11T14:55:33Z)
• Control of an environmental spin defect beyond the coherence limit of a central spin [79.16635054977068]
  電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。 我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。 我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-29T17:55:16Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Precise control of entanglement in multinuclear spin registers coupled to defects [0.0]
  量子ネットワークは、セキュアな通信、量子センシングの強化、分散コンピューティングといった量子情報処理において必須の役割を果たす。 量子ネットワークの最も成熟し有望なプラットフォームは、ダイヤモンドの窒素空孔中心や固体の他の色中心である。 ネットワーク用途にこれらのシステムを使用する際の課題の1つは、電子と核スピンレジスタ間の絡み合いを制御的に操作することである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-17T17:20:54Z)
• Nuclear spin-wave quantum register for a solid state qubit [3.120672897353664]
  核スピンリッチホストにおけるコヒーレント量子系は、量子情報応用のためのより広い範囲の物質を探索することができる。 我々は、隣り合う51V5+格子イオンのマルチレベル核スピン状態を操作するための堅牢な量子制御プロトコルを開発した。 我々のプラットフォームは決定論的かつ再現可能であり、全ての171Yb量子ビットに対して同じ量子レジスタを保証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-29T00:27:01Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• Multidimensional cluster states using a single spin-photon interface coupled strongly to an intrinsic nuclear register [48.7576911714538]
  フォトニッククラスター状態は、測定ベースの量子コンピューティングと損失耐性量子通信のための強力なリソースである。 核レジスタに強く結合した1つの効率的なスピン光子インタフェースを用いた多次元格子クラスター状態の生成を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-26T14:41:01Z)
• Hybrid quantum photonics based on artificial atoms placed inside one hole of a photonic crystal cavity [47.187609203210705]
  一次元で自由なSi$_3$N$_4$ベースのフォトニック結晶キャビティ内にSiV$-$含ナノダイアモンドを含むハイブリッド量子フォトニクスを示す。 結果として生じる光子フラックスは、自由空間に比べて14倍以上増加する。 結果は、ナノダイアモンドのSiV$-$-中心を持つハイブリッド量子フォトニクスに基づいて量子ネットワークノードを実現するための重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-21T17:22:25Z)
• Spin-controlled generation of indistinguishable and distinguishable photons from silicon vacancy centres in silicon carbide [1.3428816436609148]
  不明瞭な光子生成とスピンベースの量子情報処理を組み合わせた量子システムは、遠隔量子アプリケーションやネットワークにとって不可欠である。 ここでは、コヒーレントスピン操作により、区別不能で識別不能な光子の制御放出を示す。 我々は、連続的に放出される光子の色と識別不可能性をスピン制御するために、系の親密なスピン光子関係を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-08T11:32:45Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。