(来自:NPJ量子信息)
近年来,关于半导体材料和自旋量子位的系统研究已经有很多,芝加哥大学的最新研究刚刚介绍了如何利用碳化硅(SiC)中的铬缺陷来制造高质量的自旋量子位。
研究图- 1:4H-SiC 中的铬缺陷结构、产生和光谱
这些自旋量子位的优点之一是它们发出的光的波长与电信光纤兼容。不幸的是,材料质量问题限制了这些自旋量子位的可行性。
研究图- 2:烧孔与恢复
其在SiC 中产生铬缺陷的新方法是将铬离子注入碳化硅中,然后将其加热到1,600C 以上的温度。
这创造了具有更高量子位质量的自旋缺陷材料,从而有助于利用现成的半导体和光纤技术进行量子通信。
研究图- 3:相干控制
在量子计算、通信和传感器投入实际应用之前,研究人员必须克服许多挑战。一方面,他们需要更好地了解各种类型量子位的基本局限性。
与许多其他类型的量子位相比,自旋量子位的有趣之处在于它们能够长期存储信息。此外,这些量子位可以在室温下运行,并且可以使用光学设备进行控制和读取。
研究图- 4:控制率
光接口对于这项技术的发展至关重要,因为它们可以使用现有的电信光纤长距离传输量子信息。
在这项研究中,通过将铬离子注入商业碳化硅衬底,然后在高温下退火,产生了适合自旋量子位的单自旋缺陷。
随着研究人员继续寻找理想的量子位,可以使用相同的方法来制造钒或钼缺陷。