論文の概要: Spectral tuning of single T centres by the Stark effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.25170v1
- Date: Tue, 28 Apr 2026 03:19:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-29 16:49:17.693239
- Title: Spectral tuning of single T centres by the Stark effect
- Title（参考訳）: スターク効果による単一T中心のスペクトルチューニング
- Authors: Michael Dobinson, Felix Hufnagel, Simon A. Meynell, Camille Bowness, Melanie Gascoine, Walter Wasserman, Prasoon K. Shandilya, Christian Dangel, Michael L. W. Thewalt, Stephanie Simmons, Daniel B. Higginbottom,
- Abstract要約: 単一T中心は、局所電子制御のためのp-i-nダイオードを持つシリコンナノフォトニックキャビティに統合される。
これらの装置はスタークのチューニングを最大30GHzまで可能とし、チップ上のT中心の55(2)%を相互共鳴させるのに十分である。
局所的および個々のスペクトルチューニングは、高性能シリコンスピン光子の界面の収量を増加させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.836753323934017
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Among the many solid-state emitters being explored for scalable quantum technologies, the silicon T centre is a leading candidate offering long-lived spin qubits, a telecommunications-band spin-photon interface, and integration with on-chip photonic circuits. However, nanophotonic integration broadens both the inhomogeneous spectral distribution and individual emitter linewidths. Here, we integrate single T centres into silicon nanophotonic cavities with p-i-n diodes for local electronic control. These devices enable Stark tuning up to 30 GHz, sufficient to bring 55(2)% of on-chip T centres into mutual resonance, and demonstrate tunable lifetime reduction across the cavity resonance. A model of the joint excitation probability shows an orders-of-magnitude increase in entanglement rate by tuning distinct emitters into mutual resonance. Luminescence modulation at high reverse biases reveals a transition to a dark charge state. Finally, bias-induced modulation of the optical transition splitting uncovers a potential mechanism for electrically driven excited-state spin mixing via spin-orbit coupling. Localized and individual spectral tuning increases the yield of performant silicon spin-photon interfaces and the number of devices per chip available for large-scale entanglement and quantum information technologies.
- Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子技術のために探索されている多くの固体エミッタのうち、シリコンTセンタは、長寿命のスピン量子ビット、通信バンドのスピン光子インターフェース、オンチップフォトニック回路との統合を提供する主要な候補である。
しかし、ナノフォトニクスの統合は、不均一スペクトル分布と個々のエミッタ線幅の両方を広げる。
ここでは、単一T中心をシリコンナノフォトニックキャビティとp-i-nダイオードに統合し、局所電子制御を行う。
これらの装置はスタークのチューニングを最大30GHzまで可能とし、55(2)%のオンチップT中心を相互共鳴にし、共振器共振器の寿命を調節できることを示すのに十分である。
合同励起確率のモデルでは、異なるエミッタを相互共鳴にチューニングすることで、エンタングルメント率のオーダー・オブ・マグニチュード増加を示す。
高い逆バイアスでの発光変調は、暗い電荷状態への遷移を示す。
最後に、光遷移スプリッティングのバイアス誘起変調により、スピン軌道カップリングによる電気駆動励起状態スピン混合のポテンシャル機構が明らかにされる。
局所的および個別のスペクトルチューニングは、高性能シリコンスピン光子インタフェースの収量と、大規模絡み合いや量子情報技術で利用可能なチップ当たりのデバイス数を増加させる。
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