Три критических свойства, которые исследователи ищут в потенциальном квантовом узле, — это симметрия, время спиновой когерентности и нулевые фононные линии (ZPL) или линии электронных переходов, которые не влияют на «фононы», кванты колебаний кристаллической решетки. Симметрия дает представление о том, как управлять спином (скоростью вращения субатомных частиц, таких как электроны), когерентность относится к идентичности волновой природы двух частиц, а ZPL описывают оптическое качество кристалла.
Исследователи изготовили свинцовые вакансии в алмазе, а затем подвергли кристалл воздействию высокого давления.и высокая температура. Затем они изучили вакансии свинца с помощью спектроскопии фотолюминесценции, метода, который позволяет считывать оптические свойства и оценивать спиновые свойства. Они обнаружили, что свинцовые вакансии имеют тип диэдральной симметрии, который подходит для построения квантовых сетей. Они также обнаружили, что система показала большое «расщепление основного состояния», свойство, которое способствует когерентности системы. Наконец, они увидели, что обработка кристаллов под высоким давлением и высокой температурой подавляла неоднородное распределение ZPL за счет восстановления повреждений, нанесенных кристаллической решетке в процессе имплантации.
«Моделирование, которое мы представили в нашем исследовании, похоже, предполагает, что центр свинец-вакансия, вероятно, будет важной системой для создания квантового интерфейса света и материи — одного из ключевых элементов в применении квантовых сетей».
Это исследование открывает путь к будущей разработке больших алмазных пластин и тонких алмазных пленок с надежными свойствами для приложений квантовых сетей.
Источник — aobe.