論文の概要: Optical spin readout of a silicon color center in the telecom L-band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07632v1
- Date: Tue, 11 Feb 2025 15:22:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-12 14:07:22.660154
- Title: Optical spin readout of a silicon color center in the telecom L-band
- Title（参考訳）: テレコムLバンドにおけるシリコン色中心の光スピン読み出し
- Authors: Shuyu Wen, Gregor Pieplow, Junchun Yang, Kambiz Jamshidi, Manfred Helm, Jun-Wei Luo, Tim Schröder, Shengqiang Zhou, Yonder Berencén,
- Abstract要約: 効率的なスピン光子インタフェースは量子ネットワークにとって不可欠であり、遠距離での絡み合い分布と情報伝達を可能にする。
ここでは, シリコン中の炭素-酸素欠陥であるC中心におけるスピン状態の光学的検出を行い, ゼロフォノン線を1571nmで示す。
光励起とマイクロ波駆動を組み合わせることで、光検出された磁気共鳴を実現し、テレコムバンド光遷移によるスピン状態の読み出しを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7545833157486899
- License:
- Abstract: Silicon-based quantum technologies have gained increasing attention due to their potential for large-scale photonic integration, long spin coherence times, and compatibility with CMOS fabrication. Efficient spin-photon interfaces are crucial for quantum networks, enabling entanglement distribution and information transfer over long distances. While several optically active quantum emitters in silicon have been investigated, no spin-active defect with optical transitions in the telecom L-band-a key wavelength range for low-loss fiber-based communication-has been experimentally demonstrated. Here, we demonstrate the optical detection of spin states in the C center, a carbon-oxygen defect in silicon that exhibits a zero-phonon line at 1571 nm. By combining optical excitation with microwave driving, we achieve optically detected magnetic resonance, enabling spin-state readout via telecom-band optical transitions. These findings provide experimental validation of recent theoretical predictions and mark a significant step toward integrating spin-based quantum functionalities into silicon photonic platforms, paving the way for scalable quantum communication and memory applications in the telecom L-band.
- Abstract（参考訳）: シリコンベースの量子技術は、大規模なフォトニック集積、長いスピンコヒーレンス時間、CMOS製造との互換性により注目されている。
効率的なスピン光子インタフェースは量子ネットワークにとって不可欠であり、遠距離での絡み合い分布と情報伝達を可能にする。
シリコン中のいくつかの光学活性量子エミッタが研究されているが、低損失ファイバベースの通信のためのLバンド鍵波長領域における光遷移を伴うスピン活性欠陥は実験的に実証されていない。
ここでは, シリコン中の炭素-酸素欠陥であるC中心におけるスピン状態の光学的検出を行い, ゼロフォノン線を1571nmで示す。
光励起とマイクロ波駆動を組み合わせることで、光検出された磁気共鳴を実現し、テレコムバンド光遷移によるスピン状態の読み出しを可能にする。
これらの結果は、最近の理論的予測を実験的に検証し、スピンベースの量子機能をシリコンフォトニックプラットフォームに統合するための重要なステップをマークし、テレコムLバンドにおけるスケーラブルな量子通信とメモリ応用の道を開いた。
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