論文の概要: Scalable integration of silicon carbide color centers into nanophotonic structures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27601v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 09:16:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.966437
- Title: Scalable integration of silicon carbide color centers into nanophotonic structures
- Title（参考訳）: 炭化ケイ素カラーセンターのナノフォトニック構造への拡張性
- Abstract要約: 低光子収集効率は、色中心をナノフォトニックデバイスに統合することで一般的に対処される。
本稿では,カラーセンターを炭化ケイ素ナノピラーに決定論的に統合するためのスケーラブルな手法について報告する。
スピンコヒーレンス時間を保ちながらPL5の最大1桁,PL6の4倍のカウントレート向上を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17476892297485447
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Color centers in silicon carbide are a promising platform for quantum technologies, offering long-coherence electron and nuclear spins for storing and manipulating quantum information, as well as single-photon emission for quantum communication. Low photon collection efficiency is commonly addressed by integrating color centers into nanophotonic devices. Here, we report a scalable method for the deterministic integration of color centers into silicon carbide nanopillars, using the same nanoscale mask for both implantation of oxygen-related color centers (PL5, PL6) and subsequent nanopillar fabrication via dry etching. This approach solves the issue of low color center creation yield in nanostructures, with figures of merit comparable to bulk samples. We demonstrate count rate enhancements of up to one order of magnitude for PL5 and four times for PL6, while preserving spin coherence times. Our method is directly applicable to other solid-state platforms, offering a scalable route to efficiently integrate color centers into nanostructures.
- Abstract（参考訳）: ケイ素カーバイドのカラーセンターは量子技術のための有望なプラットフォームであり、量子情報の保存と操作のための長いコヒーレンス電子と核スピン、および量子通信のための単一光子放出を提供する。
低光子収集効率は、色中心をナノフォトニックデバイスに統合することで一般的に対処される。
そこで本研究では,酸素関連カラーセンター (PL5, PL6) の移植とその後のドライエッチングによるナノピラー製造の両方に同じナノスケールマスクを用いて,色中心を炭化ケイ素ナノピラーに決定論的に統合するスケーラブルな方法を提案する。
このアプローチは、ナノ構造における低色中心生成の収率を、バルクサンプルに匹敵する値の数値で解決する。
スピンコヒーレンス時間を保ちながらPL5の最大1桁,PL6の4倍のカウントレート向上を示す。
本手法は他の固体プラットフォームに直接適用可能であり,カラーセンターをナノ構造に効率的に統合するためのスケーラブルな経路を提供する。
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