論文の概要: Strain Enhanced Spin Readout Contrast in Silicon Carbide Membranes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.00345v1
- Date: Sat, 31 May 2025 02:13:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:32.792501
- Title: Strain Enhanced Spin Readout Contrast in Silicon Carbide Membranes
- Title（参考訳）: シリコン炭化物膜におけるひずみ増強スピンリードアウトコントラスト
- Authors: Haibo Hu, Guodong Bian, Ailun Yi, Chunhui Jiang, Junhua Tan, Qi Luo, Bo Liang, Zhengtong Liu, Xinfang Nie, Dawei Lu, Shumin Xiao, Xin Ou, Adam Gali, Yu Zhou, Qinghai Song,
- Abstract要約: ひずみ工学は固体量子系におけるコヒーレントスピン光子界面を最適化するための強力な戦略である。
本研究は, 固体量子系におけるコヒーレントスピン-光子界面の最適化のための, 強靭かつ汎用的な戦略として, ひずみ工学を確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.00418851332539
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum defects in solids have emerged as a transformative platform for advancing quantum technologies. A key requirement for these applications is achieving high-fidelity single-spin readout, particularly at room temperature for quantum biosensing. Here, we demonstrate through ab initio simulations of a primary quantum defect in 4H silicon carbide that strain is an effective control parameter for significantly enhancing readout contrast. We validate this principle experimentally by inducing local strain in silicon carbide-on-insulator membranes, achieving a readout contrast exceeding 60% while preserving the favorable coherence properties of single spins. Our findings establish strain engineering as a powerful and versatile strategy for optimizing coherent spin-photon interfaces in solid-state quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 固体の量子欠陥は、量子技術の進歩のための変換プラットフォームとして現れている。
これらの応用の鍵となる要件は、特に量子バイオセンシングのための室温で高忠実度単一スピン読み出しを実現することである。
ここでは, 4H炭化ケイ素の一次量子欠陥のアブ初期シミュレーションを通じて, ひずみが読み出しコントラストを著しく高める有効な制御パラメータであることを示す。
炭化ケイ素イオン絶縁膜の局所ひずみを誘導し, 単一スピンの良好なコヒーレンス特性を保ちながら, 60%以上の読み出しコントラストを達成することにより, この原理を実験的に検証した。
本研究は, 固体量子系におけるコヒーレントスピン-光子界面の最適化のための, 強靭かつ汎用的な戦略として, ひずみ工学を確立した。
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