論文の概要: First-principles computational methods for quantum defects in two-dimensional materials: A perspective
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01200v1
- Date: Wed, 2 Oct 2024 03:06:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-04 22:40:58.349740
- Title: First-principles computational methods for quantum defects in two-dimensional materials: A perspective
- Title（参考訳）: 2次元材料における量子欠陥の第一原理計算法
- Authors: Hosung Seo, Viktor Ivády, Yuan Ping,
- Abstract要約: 量子欠陥は、量子情報デバイスを構築するリソースを提供する材料における原子欠陥である。
本稿では、2次元材料における量子欠陥のスピンおよび電子的性質を予測するための第一原理計算法と課題について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2289361708127877
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum defects are atomic defects in materials that provide resources to construct quantum information devices such as single-photon emitters (SPEs) and spin qubits. Recently, two-dimensional (2D) materials gained prominence as a host of quantum defects with many attractive features derived from their atomically thin and layered material formfactor. In this perspective, we discuss first-principles computational methods and challenges to predict the spin and electronic properties of quantum defects in 2D materials. We focus on the open quantum system nature of the defects and their interaction with external parameters such as electric field, magnetic field, and lattice strain. We also discuss how such prediction and understanding can be used to guide experimental studies, ranging from defect identification to tuning of their spin and optical properties. This perspective provides significant insights into the interplay between the defect, the host material, and the environment, which will be essential in the pursuit of ideal two-dimensional quantum defect platforms.
- Abstract（参考訳）: 量子欠陥は、単一光子エミッタ(SPE)やスピン量子ビットなどの量子情報デバイスを構築するリソースを提供する材料における原子欠陥である。
最近、二次元(2D)材料は、原子的に薄く層状になった材料から派生した多くの魅力的な特徴を持つ量子欠陥のホストとして有名になった。
本稿では、2次元材料における量子欠陥のスピンおよび電子的性質を予測するための第一原理計算法と課題について論じる。
我々は、欠陥の開量子系の性質と、電場、磁場、格子ひずみなどの外部パラメータとの相互作用に焦点をあてる。
また、このような予測と理解が、欠陥識別からスピンや光学特性のチューニングまで、実験的な研究を導くためにどのように使用できるかについても論じる。
この視点は、欠陥、ホスト物質、および理想的な2次元量子欠陥プラットフォームの追求に不可欠である環境の間の相互作用に関する重要な洞察を提供する。
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