論文の概要: Electrically tunable, two-photon interference from remote silicon-vacancy centers in industrial silicon carbide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.09805v1
- Date: Wed, 09 Sep 2026 07:01:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-10 19:44:08.926395
- Title: Electrically tunable, two-photon interference from remote silicon-vacancy centers in industrial silicon carbide
- Title（参考訳）: 産業用炭化ケイ素の遠隔シリコン空孔中心からの電気的可変2光子干渉
- Abstract要約: 分散量子ネットワークは、空間的に分離され、独立に動作する量子システムをネットワークノードとして依存する。
エラー訂正のオーバーヘッドを減らし、ネットワークレートを増加させるために、長時間の時間スケールで高い活力を達成する必要がある。
ここでは、炭化ケイ素(SiC)中のシリコン空孔$mathrmV_Si$色中心がこれらの要件、特に大量展開可能な方法で達成できることを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Distributed quantum networks rely on spatially separated, independently operated quantum systems as network nodes, whose emitted photons must be interfered with high visibility to establish end-to-end entanglement. Crucially, for network-relevant applications, high visibilities must be achieved over prolonged timescales to reduce overheads for error correction, and to increase network rates. Here, we demonstrate experimentally that silicon vacancy $\mathrm{V_{Si}}$ color centers in silicon carbide (SiC) achieve these requirements, notably in a mass-deployable fashion. We integrate $\mathrm{V_{Si}}$ centers in different industrial-grade SiC p-i-n diodes, which are controlled via voltage biassing. This way, we demonstrate both, spectral overlapping of 19 randomly selected $\mathrm{V_{Si}}$ centers in different diodes, as well as spectral narrowing close to the lifetime limit, i.e., typically below 60 MHz. Notably, these performance parameters are long-term stable, e.g., readjusting the p-i-n diode bias is required only every 8.4 hours, which reduces significantly the overall experimental overhead. We then use these assets to demonstrate high-quality two-photon interference between $\mathrm{V_{Si}}$ centers located in two different cryostat setups, which are spatially separated by two meters. Notably, we perform a 26-days long measurement campaign, demonstrating two-photon interference with state-of-the-art raw interference visibilities of 82%, which aligns with the current state-of-the-art. These results establish $\mathrm{V_{Si}}$ centers in industry-grade SiC devices as a scalable, spectrally stable building block for distributed quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 分散量子ネットワークは、空間的に分離され、独立に動作する量子システムをネットワークノードとして依存しており、出力された光子は、エンドツーエンドの絡み合いを確立するために高い可視性で干渉されなければならない。
重要なことは、ネットワーク関連アプリケーションでは、エラー修正のオーバーヘッドを減らし、ネットワークレートを上げるために、長時間の時間スケールで高い可視性を達成する必要がある。
ここでは, 炭化ケイ素(SiC)の発色中心として, シリコンの空孔を$\mathrm{V_{Si}}$とする実験を行った。
我々は、電圧バイアスによって制御される工業グレードのSiC p-i-nダイオードに$\mathrm{V_{Si}}$センターを統合する。
このように、異なるダイオードにおける19のランダムに選択された$\mathrm{V_{Si}}$中心のスペクトル重なりと、寿命限界に近いスペクトル狭み、すなわち60MHz以下であることを示す。
特に、これらの性能パラメータは長期安定であり、例えば、p-i-nダイオードバイアスの補正は8.4時間毎に必要であり、全体的な実験オーバーヘッドを大幅に削減する。
次に、これらの資産を用いて、空間的に2m間隔で分離された2つの異なるクライオスタット配置にある$\mathrm{V_{Si}}$センター間の高品質な2光子干渉を示す。
特に,26日間にわたる計測キャンペーンを行い,最先端の生干渉振動率82%の2光子干渉を実測した。
これらの結果は、分散量子ネットワークのためのスケーラブルでスペクトル的に安定したビルディングブロックとして、業界グレードのSiCデバイスにおいて$\mathrm{V_{Si}}$センターを確立する。
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