論文の概要: Laser-induced creation of coherent V2 centers in bulk-grown silicon carbide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23603v1
• Date: Tue, 24 Mar 2026 18:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:10.968419
• Title: Laser-induced creation of coherent V2 centers in bulk-grown silicon carbide
• Title（参考訳）: バルク成長炭化ケイ素におけるレーザー誘起コヒーレントV2中心の生成
• Authors: L. J. Feije, G. M. Timmer, Y. Hu, R. Karababa, G. L. van de Stolpe, T. Martens, S. J. H. Loenen, T. Durant, A. Das, T. H. Taminiau,
• Abstract要約: 固体スピン欠陥は量子ネットワークノードにとって有望な量子ビットである。 大規模ネットワークに対する大きな課題は、ナノフォトニックデバイスに高い収率で欠陥を発生させることだ。 市販のバルクグレード4H-SiCで作製したナノピラーにおけるV2中心の生成を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5767374458170198
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Solid-state spin defects are promising qubits for quantum network nodes. A key challenge towards larger networks is creating defects with high yield into nanophotonic devices, while maintaining good optical and spin properties. Here, we demonstrate the creation of V2 centers in nanopillars fabricated from commercial bulk-grown 4H-silicon carbide using a pulsed above-bandgap (UV) laser. We observe an eleven-fold increase in the V2 center occurrence after UV laser illumination. These laser-induced V2 centers exhibit narrow optical linewidths and spectral diffusion rates comparable to naturally occurring V2 centers in nanopillars of the same material. Furthermore, we measure a spin coherence time of $T_{2}^{\mathrm{DD}} = 3.6 \pm 0.3~\text{ms}$ under dynamical decoupling, consistent with dephasing by the nuclear-spin bath. This demonstration of the in-situ, post-fabrication generation of coherent V2 centers in nanostructures in widely available bulk-grown 4H-SiC, shows the potential for above-bandgap laser illumination for scalable defect creation in integrated photonic devices.
• Abstract（参考訳）: 固体スピン欠陥は量子ネットワークノードにとって有望な量子ビットである。 より大きなネットワークに対する重要な課題は、優れた光学特性とスピン特性を維持しながら、ナノフォトニックデバイスに高い収率で欠陥を発生させることである。 本稿では,UVレーザーを用いた市販のバルクグレード4H-シリコン炭化物から作製したナノピラーのV2中心の創製を実演する。 紫外レーザー照射後のV2中心発生の11倍の増大を観察した。 これらのレーザー誘起V2中心は、同じ物質のナノピラーにおいて自然に発生するV2中心に匹敵する狭い光線幅とスペクトル拡散率を示す。 さらに, スピンコヒーレンス時間(T_{2}^{\mathrm{DD}} = 3.6 \pm 0.3~\text{ms}$)を動的デカップリング下で測定し, 核スピン浴によるデフォーカスと一致した。 広義のバルクグレード4H-SiCのナノ構造におけるコヒーレントV2中心のその場, 加工後生成の実証は, 集積フォトニックデバイスにおけるスケーラブルな欠陥生成のためのオーバーバンドギャップレーザー照明の可能性を示している。

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