論文の概要: Localization and coherent control of 25 nuclear spins in Silicon Carbide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.20281v1
• Date: Tue, 23 Dec 2025 11:42:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.853171
• Title: Localization and coherent control of 25 nuclear spins in Silicon Carbide
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素中の25個の核スピンの局在とコヒーレント制御
• Authors: Pierre Kuna, Erik Hesselmeier-Hüttmann, Phillip Schillinger, Felix Gloistein, István Takács, Viktor Ivády, Wolfgang Knolle, Jawad Ul-Hassan, Jörg Wrachtrup, Vadim Vorobyov,
• Abstract要約: 炭化ケイ素4Hの1つのV2中心付近に25個の核スピンのアングストロームレベル3次元局在を報告した。 この研究は、Silicon Carbideプラットフォーム上の高度な量子レジスタアプリケーションへの道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optically addressable spin defects are excellent candidate platform for quantum sensing and quantum network. Nuclear spins coupled to color centers naturally enable long lived quantum memories and local qubits registers. To fully leverage this potential precise characterization of the surrounding nuclear-spin environment augmented with refined DFT models is required. In this work, we report angstrom-level 3D localization of 25 nuclear spins around a single V2 center in 4H Silicon Carbide. Utilizing specially placed robust nuclear memory as a highly efficient readout ancilla for readout, we apply correlation based spectroscopy and by selecting multi-spin chains up to length four, we access and characterize extended nuclear spin cluster. Using the coupling map we reconstruct their couplings to the central electron spin and neighboring nuclei. This work paves the way towards advanced quantum register applications on Silicon Carbide platform.
• Abstract（参考訳）: 光処理可能なスピン欠陥は、量子センシングと量子ネットワークのための優れた候補プラットフォームである。 色中心に結合された核スピンは、自然に長生きした量子記憶と局所量子ビットレジスタを可能にする。 改良されたDFTモデルで強化した周囲の核スピン環境の、この潜在的な正確な特性を十分に活用するには、必要である。 本研究では,4H炭化ケイ素中の1つのV2中心付近に25個の核スピンのアングストロームレベル3次元局在を報告した。 本研究では, 高効率な読み出し用アンシラとして, 特別に配置されたロバスト核メモリを用い, 相関に基づく分光法を適用し, 最大長さ4までのマルチスピン鎖を選択することにより, 拡張核スピンクラスターへのアクセスと特徴付けを行う。 結合写像を用いて、中心電子スピンと隣り合う原子核との結合を再構築する。 この研究は、Silicon Carbideプラットフォーム上の高度な量子レジスタアプリケーションへの道を開いた。

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