論文の概要: Additive solid immersion lenses for enhanced collection efficiency of shallow NV centers by pulsed laser deposition and structurization of high-k amorphous oxides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.01183v1
• Date: Thu, 01 Oct 2026 07:00:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-03 01:19:23.954144
• Title: Additive solid immersion lenses for enhanced collection efficiency of shallow NV centers by pulsed laser deposition and structurization of high-k amorphous oxides
• Title（参考訳）: 高Kアモルファス酸化物のパルスレーザー堆積と構造化による浅いNV中心の集光効率向上のための添加固体浸漬レンズ
• Abstract要約: ダイヤモンドの負電荷の窒素空孔欠陥は量子情報処理に利用できる。 ダイヤモンドと空気の大きな屈折率ミスマッチは、光子抽出効率を低下させる。 本報告では, 表面改質のための添加型固体浸漬レンズ (SIL) について報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The negatively charged nitrogen-vacancy ($\mathrm{NV}^-$) defect in diamond can be used for quantum information processing via the readout of the radiative decay of the excited state into the ground state. The large refractive index mismatch of diamond and air causes low photon extraction efficiency due to total internal reflection losses. Here, we investigate the photon extraction numerically and report additive solid immersion lenses (SILs) consisting of the high-k dielectric yttria-stabilized-zirconia (YSZ) for surface modification and enhanced light extraction of shallow implanted nitrogen-vacancy centers. We demonstrate an average increase of 63% in saturation intensity using a scalable bottum up room temperature pulsed laser deposition and photolithography structurization process. The average necessary laser intensity for saturation is reduced by 33% by the SILs.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの負の荷電窒素空孔("\mathrm{NV}^-$")欠陥は、励起状態から基底状態への放射的崩壊の読み出しによる量子情報処理に利用できる。 ダイヤモンドと空気の大きな屈折率ミスマッチは、内部反射損失による光子抽出効率の低下を引き起こす。 そこで本研究では, 表面改質のための高誘電率イットリア安定化ジルコニア (YSZ) からなる光子抽出法を数値的に検討し, 浅い埋設窒素空孔中心の光抽出性を高めるための添加性固体浸漬レンズ (SILs) について報告する。 室温パルスレーザー堆積法とフォトリソグラフィー構造解析法を用いて,飽和強度の平均63%の増加を実証した。 飽和に必要な平均レーザー強度は、SILによって33%削減される。

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