ダイヤモンドナノキャビティ内の量子エミーター間の光子媒介相互作用
R E Evans1, M K Bhaskar1, D D Sukachev1
1Department of Physics, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.
まとめ
研究者らは,ダイヤモンドの穴のシリコン空白色センター間の制御された光子媒介の相互作用を示しています. 量子ネットワークや量子コンピューティングに不可欠な 超放射能と亜放射能状態を可能にします
科学分野:
- 量子光学
- 固体量子情報
- ナノフォトニクス
背景:
- 量子ネットワークとスケーラブルな量子情報処理には フォトン媒介の相互作用が不可欠です
- ダイヤモンドのシリコン空白 (SiV) カラーセンターは,固体量子ビットを有望にしています.
- 量子エミターを光学空洞に繋げると 光と物質の相互作用が強化されます
研究 の 目的:
- SiV色センターのペア間の光子媒介相互作用を実証し制御する.
- 拡張可能な量子情報処理と 量子ネットワークを活用する
- 光学相互作用の制御のためのスピン自由度の使用を探求する.
主な方法:
- SiVのカラーセンターのペアを 共有されたダイヤモンドナノフォトニックの空洞に結合する.
- SiVセンターの光学トランジションをカビティモードに調節する.
- SiVセンターの電子スピンを利用して,媒介された相互作用を制御します.
主要な成果:
- 2つの SiV センター間のコヒーレントな相互作用が空洞によって媒介されます.
- 共鳴結合によるスペクトル解析の超放射性および亜放射性状態を観測した.
- SiVセンターのスピン特性を用いてこれらの相互作用の制御を証明した.
結論:
- SiVセンター間の制御された光子媒介の相互作用は,空洞結合によって達成可能である.
- これらの相互作用は,スピン量子ビット間の空洞媒介量子ゲートを開発するために不可欠です.
- この制御はスケーラブルな量子ネットワークへの重要なステップです
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