論文の概要: Prediction of synthesis parameters for N, Si, Ge and Sn diamond vacancy centers using machine learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02808v1
- Date: Thu, 03 Jul 2025 17:16:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-04 15:37:16.683875
- Title: Prediction of synthesis parameters for N, Si, Ge and Sn diamond vacancy centers using machine learning
- Title(参考訳): 機械学習によるN, Si, Ge, Snダイヤモンド空孔の合成パラメータの予測
- Authors: Zhi Jiang, Marco Peres, Carlo Bradac, Gil Gonçalves,
- Abstract要約: ダイヤモンドとダイヤモンドのカラーセンターは、量子情報と計算、光学、フォトニクス、バイオセンシングにおける固体技術の主要なハードウェア候補である。
ここでは,N-,Si-,Ge-,Sn-空孔色中心の合成のための主要なダイヤモンド合成法とそのパラメータのレビューとメタ分析を行う。
次に、データベースを使用して、2つの機械学習アルゴリズムをトレーニングし、特定の特性を持つダイヤモンド材料の製造に関する堅牢な予測を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Diamond and diamond color centers have become prime hardware candidates for solid state-based technologies in quantum information and computing, optics, photonics and (bio)sensing. The synthesis of diamond materials with specific characteristics and the precise control of the hosted color centers is thus essential to meet the demands of advanced applications. Yet, challenges remain in improving the concentration, uniform distribution and quality of these centers. Here we perform a review and meta-analysis of some of the main diamond synthesis methods and their parameters for the synthesis of N-, Si-, Ge- and Sn-vacancy color-centers, including worldwide trends in fabrication techniques and processes. We extract quantitative data from over 60 experimental papers and organize it in a large database (170 data sets and 1692 entries). We then use the database to train two machine learning algorithms to make robust predictions about the fabrication of diamond materials with specific properties from careful combinations of synthesis parameters. We use traditional statistical indicators to benchmark the performance of the algorithms and show that they are powerful and resource-efficient tools for researchers and material scientists working with diamond color centers and their applications.
- Abstract(参考訳): ダイヤモンドとダイヤモンドのカラーセンターは、量子情報と計算、光学、フォトニクス、バイオセンシングにおける固体ベースの技術の主要なハードウェア候補となっている。
ダイヤモンド材料を特定の特性で合成し、ホストされた色中心を正確に制御することは、先進的な応用の要求を満たすために不可欠である。
しかし、これらのセンターの集中度、均一な分布、品質の改善には依然として課題が残っている。
ここでは,N-,Si-,Ge-,Sn-空孔色中心の合成における主要なダイヤモンド合成法とそのパラメータのレビューとメタ分析を行う。
我々は60以上の実験論文から定量データを抽出し,それを大規模データベース(170データセットと1692エントリ)に整理する。
次に、このデータベースを用いて、2つの機械学習アルゴリズムを訓練し、合成パラメータの注意深い組み合わせから、ダイヤモンド材料の製造に関する堅牢な予測を行う。
従来の統計指標を用いてアルゴリズムのパフォーマンスをベンチマークし、ダイヤモンドの色中心とその応用を扱う研究者や材料科学者にとって、それらが強力で資源効率のよいツールであることを示す。
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