論文の概要: Nitrogen Vacancy Centers in Hexagonal Diamond Exhibit Long Coherence Times
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.05320v1
- Date: Wed, 05 Aug 2026 18:23:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-07 15:25:20.774146
- Title: Nitrogen Vacancy Centers in Hexagonal Diamond Exhibit Long Coherence Times
- Title（参考訳）: ヘキサゴナルダイヤモンドの長いコヒーレンス時間における窒素空孔中心
- Abstract要約: 六方晶ダイヤモンド多形ロンスデール石中の負の窒素空孔中心は、コヒーレンスを高めたクビットをスピンさせる経路を提供する。
結果は、量子センシングおよび情報科学応用の有望な候補として、ロンスダレートに対称性を損なうNV中心を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8990009120606075
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We show that negatively charged nitrogen-vacancy (NV) centers in the hexagonal diamond polymorph lonsdaleite offer a route to spin qubits with enhanced coherence relative to their cubic-diamond counterparts. Using first-principles calculations, we examine two distinct defect configurations, AA, with the same symmetry as in cubic diamond and AB, with reduced symmetry. We find that the AB configuration of the NV center exhibits a finite transverse zero-field splitting, giving rise to an approximate fourfold enhancement of the Hahn-echo coherence time $T_2$ at zero magnetic field. The AA configuration, by contrast, closely reproduces the electronic structure and coherence properties of the cubic NV center. We further characterize the many-body electronic structure, vertical excitation energies, and photoluminescence spectra of both configurations, providing spectral fingerprints for their experimental identification. Our results establish symmetry-broken NV centers in lonsdaleite as promising candidates for quantum sensing and information science applications.
- Abstract（参考訳）: 六方晶ダイヤモンド多形ロンスダレート中の負電荷窒素空孔 (NV) 中心は, 立方体ダイヤモンドと比較してコヒーレンスを増強したスピン量子ビットの経路を提供することを示した。
第一原理計算を用いて、立方体ダイヤモンドとABと同じ対称性を持つAAと、対称性を低下させたABの2つの異なる欠陥構成について検討した。
NV中心のAB構成は、有限の逆ゼロフィールド分割を示し、ゼロ磁場におけるハーン・エチョコヒーレンス時間$T_2$の近似4倍の増大をもたらす。
一方、AA構成は立方体NV中心の電子構造とコヒーレンス特性を密に再現する。
さらに、多体電子構造、垂直励起エネルギー、および両構成の発光スペクトルを特徴付け、分光指紋を実験的に識別する。
本研究は, 量子センシングおよび情報科学応用の有望な候補として, ロンスダレートに対称性破壊型NV中心を構築した。
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