Fabrication and nanophotonic waveguide integration of silicon carbide colour centres with preserved spin-optical coherence

纳米光子学 光电子学 制作 碳化硅 材料科学 连贯性(哲学赌博策略) 量子位元 光子 量子技术 自旋(空气动力学) 波导管 纳米光刻 量子 光学 物理 开放量子系统 量子力学 病理 热力学 冶金 医学 替代医学
作者
Charles Babin,Rainer Stöhr,Naoya Morioka,Tobias Linkewitz,Timo Steidl,Raphael Wörnle,Di Liu,Erik Hesselmeier,Vadim Vorobyov,Andrej Denisenko,Mario Hentschel,Christian Gobert,Patrick Berwian,G. V. Astakhov,Wolfgang Knolle,Sridhar Majety,Pranta Saha,Marina Radulaski,Nguyên Tiên Són,Jawad Ul‐Hassan,Florian Kaiser,Jörg Wrachtrup
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:21 (1): 67-73 被引量:127
标识
DOI:10.1038/s41563-021-01148-3
摘要

Optically addressable spin defects in silicon carbide (SiC) are an emerging platform for quantum information processing compatible with nanofabrication processes and device control used by the semiconductor industry. System scalability towards large-scale quantum networks demands integration into nanophotonic structures with efficient spin–photon interfaces. However, degradation of the spin-optical coherence after integration in nanophotonic structures has hindered the potential of most colour centre platforms. Here, we demonstrate the implantation of silicon vacancy centres (VSi) in SiC without deterioration of their intrinsic spin-optical properties. In particular, we show nearly lifetime-limited photon emission and high spin-coherence times for single defects implanted in bulk as well as in nanophotonic waveguides created by reactive ion etching. Furthermore, we take advantage of the high spin-optical coherences of VSi centres in waveguides to demonstrate controlled operations on nearby nuclear spin qubits, which is a crucial step towards fault-tolerant quantum information distribution based on cavity quantum electrodynamics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Peth发布了新的文献求助10
1秒前
追寻的夏波应助清秀皓轩采纳,获得10
1秒前
老艺人发布了新的文献求助10
2秒前
别闹闹发布了新的文献求助10
2秒前
ccc完成签到,获得积分10
2秒前
勤奋惜寒完成签到 ,获得积分10
2秒前
dounai发布了新的文献求助30
3秒前
Violazheng228发布了新的文献求助10
3秒前
舒舒陈发布了新的文献求助10
3秒前
夏远航发布了新的文献求助10
4秒前
材料人一枚给材料人一枚的求助进行了留言
4秒前
4秒前
5秒前
Ava应助指沙采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
着急毕业的干饭人完成签到,获得积分10
6秒前
电磁鳄完成签到,获得积分10
6秒前
开拖拉机的芍药完成签到 ,获得积分10
6秒前
活泼的似狮完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
搜集达人应助2号采纳,获得10
7秒前
热爱生活完成签到,获得积分10
8秒前
暮色晚钟完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
100完成签到,获得积分10
8秒前
失眠语梦完成签到,获得积分10
9秒前
自然紫山发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
羊羊完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
丽丽呀完成签到,获得积分10
10秒前
刘刘大顺完成签到,获得积分10
10秒前
知止完成签到,获得积分10
10秒前
李爱国应助Peth采纳,获得10
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5727988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5310720
关于积分的说明 15312703
捐赠科研通 4875267
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618674
邀请新用户注册赠送积分活动 1568332
关于科研通互助平台的介绍 1524966