超细光谱和快速的,全光学任意状态初始化和读取一个单一的,十级^{73}Ge空隙核自旋测定在钻石
C Adambukulam1, B C Johnson2, A Morello1
1School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales, Kensington, NSW 2052, Australia.
Physical review letters
|February 23, 2024
概括
具有高自旋核的钻石中的空位 (GeV) 充当量子记忆器. 研究人员实现了高保真度初始化和读取73Ge核旋转.
科学领域:
- 量子信息科学 量子信息科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 原子,分子和光学物理学
背景情况:
- 高旋转核与颜色中心相结合,为量子记忆应用提供了潜在的潜力.
- 钻石中的空位 (GeV) 对量子应用具有有利的光谱特性.
- 在GeV内部的^{73}Ge核提供了一个十维的希尔伯特空间 (I=9/2).
研究的目的:
- 为了研究GeV中^{73}Ge核的超细结构.
- 为了演示核旋转读取和光学初始化能力的Ge旋转.
- 建立GeV作为量子信息处理和计量学的可行平台.
主要方法:
- 对GeV的超细结构的观察.
- 发展核旋转读取协议.
- 将Ge核旋转的光学初始化为任意的固态.
主要成果:
- 成功观察了GeV的超细结构.
- 以高准确度演示核旋转读数.
- 在微秒时间尺度上实现Ge spin的光学初始化,可达到~84%的保真度.
- 进入I=9/2 ^{73}Ge核的十维希尔伯特空间.
结论:
- ^{73}GeV作为一个可光学地址的高旋转量子平台.
- 这个平台可以实现高效的自旋光子接口.
- ^{73}GeV适用于基础量子物理研究和计量应用.
