PAM-XIAMEN puede ofrecer sustrato de SiC para diversas investigaciones; se puede encontrar información adicional enhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

Los sistemas cuánticos híbridos pueden utilizar información cuántica para diversas formas de práctica, como fotones cuánticos para transmisión a larga distancia, comportamiento de espín para almacenamiento de información y circuitos superconductores de microondas para computación. En los sistemas cuánticos híbridos, el intercambio coherente de información cuántica entre espines defectuosos ópticos activos y resonadores mecánicos proporciona una vía para acoplar fotones a fonones de frecuencia de microondas. Estudios recientes han demostrado que los espines defectuosos ópticamente activos (como las vacantes dobles neutras) en SiC tienen estados de espín de larga duración, que pueden usarse para diversos controles cuánticos y admiten interfaces de fotones de espín compatibles con protocolos de entrelazamiento cuántico. Es importante destacar que el SiC es un material piezoeléctrico que actualmente respalda procesos de fabricación maduros para producir sistemas microelectromecánicos (MEMS) de alta calidad. Aunque se han logrado avances en la investigación mecánica sobre el espín acoplado en sistemas con defectos similares, como el espín único, el ajuste de deformación y el comportamiento de conducción mecánica en el centro de vacantes de nitrógeno del diamante en detección coherente, los defectos en SiC siguen siendo una mejor opción para resolver el problema. Problema del fuerte acoplamiento de fonones de espín en materiales mecánicos.

The hybrid spin mechanical system provides a great platform for integrating quantum registers and sensors. To effectively create and control this system, it is necessary to have a comprehensive understanding of the various spin and mechanical components and their interactions. At present, SiC point defect materials are advantageous candidates for high-quality mechanical integrated resonators, and wafer scale material spin registers prepared using SiC often have characteristics such as long lifespan and low loss.

Researchers demonstrated Gaussian focusing of surface acoustic waves on SiC, characterized using X-ray diffraction imaging technology, and provided direct strain amplitude information at nanoscale spatial resolution. Using ab initio calculations, researchers have provided more complete spin strain coupling diagrams for various defects in SiC materials with C3v symmetry, revealing the importance of shear strain in enhancing spin mechanical coupling device development. At the same time, researchers have demonstrated full optical detection of acoustic paramagnetic resonance under non micro wave magnetic fields, as well as mechanically driven Autler Townes splitting and magnetic forbidden Rabi oscillations. The above experimental results provide a basis for controlling the complete strain of the three-level spin system.

Fig. 1 Resonador SAW gaussiano para enfoque de tensión: a. Diagrama geométrico de la fabricación del dispositivo SAW sobre sustrato 4H-SiC pulverizado con AlN; b. Micrografía óptica en el punto focal acústico de un resonador SAW gaussiano, con líneas rojas que indican el desplazamiento fuera del plano de la onda; C. Medición de la amplitud de reflexión de un solo puerto (azul) y la fase (rojo) en el experimento de rotación; Delaware. un modo mecánico similar a los resonadores SAW gaussianos.

Fig. 2 Detección óptica de resonancia paramagnética acústica en SiC: a. Diagrama de niveles de energía; b. Superior: Secuencia de sonda de bomba durante la modulación del campo magnético; Abajo: El contraste de fotoluminiscencia (PL) a 30 K cuando la resonancia de la cavidad se activa y desactiva mediante excitación eléctrica; C. La relación funcional entre el contraste de fotoluminiscencia integrado de resonancia y la posición lateral de los resonadores SAW.

Fig. 3 Accionamiento mecánico coherente del conjunto de rotación kk: a. Diagrama de estado fundamental de doble byte de accionamientos magnéticos y electromecánicos; b. Medición de Autler Townes del conjunto de rotación kk a una temperatura de 30 K; C. La tasa de transición mecánica obtenida de la división de Autler Townes (AT) se ajusta linealmente con la raíz cuadrada del valor de la potencia motriz; d. Una secuencia de pulsos de oscilaciones Rabi impulsadas mecánicamente; mi. Las oscilaciones Rabi accionadas mecánicamente son ~ 400, 100 y 25 mW, respectivamente.

Fig. 4 Comparación de la velocidad y los defectos del accionamiento de giro mecánico del mapeo espacial: a. La división de Autler Townes de la subclase kk-1 se traza como una función de la posición horizontal x=0; b. La tasa de transformación mecánica se representa en función de la posición longitudinal en y=0; C. Cepa de SAW modelada por COMSOL Multiphysics; d. Medición de la división de Autler Townes de kk, hh y PL6 en diferentes frecuencias de microondas.

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