PAM-XIAMEN peut proposer un substrat SiC pour diverses recherches, des informations supplémentaires peuvent être trouvées danshttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.
Les systèmes quantiques hybrides peuvent utiliser les informations quantiques pour diverses formes de pratique, telles que les photons quantiques pour la transmission longue distance, le comportement de spin pour le stockage d'informations et les circuits supraconducteurs micro-ondes pour le calcul. Dans les systèmes quantiques hybrides, l’échange cohérent d’informations quantiques entre les spins de défauts optiques actifs et les résonateurs mécaniques fournit une voie pour coupler les photons aux phonons hyperfréquences. Des études récentes ont montré que les spins défectueux optiquement actifs (tels que les doubles lacunes neutres) dans le SiC ont des états de spin de longue durée, qui peuvent être utilisés pour divers contrôles quantiques et prennent en charge des interfaces de photons de spin compatibles avec les protocoles d'intrication quantique. Il est important de noter que le SiC est un matériau piézoélectrique qui prend actuellement en charge des processus de fabrication matures pour produire des systèmes microélectromécaniques (MEMS) de haute qualité. Bien que des progrès aient été réalisés dans la recherche mécanique sur le spin couplé dans des systèmes de défauts similaires, tels que le spin unique, le réglage des contraintes et le comportement d'entraînement mécanique au centre des lacunes d'azote du diamant en détection cohérente, les défauts dans le SiC restent un meilleur choix pour résoudre le problème. problème du couplage fort de phonons de spin dans les matériaux mécaniques.
Le système mécanique de spin hybride constitue une excellente plate-forme pour l’intégration de registres et de capteurs quantiques. Pour créer et contrôler efficacement ce système, il est nécessaire d’avoir une compréhension globale des différents composants mécaniques et de spin ainsi que de leurs interactions. À l'heure actuelle, les matériaux à défauts ponctuels SiC sont des candidats avantageux pour les résonateurs intégrés mécaniques de haute qualité, et les registres de spin de matériaux à l'échelle d'une tranche préparés à l'aide de SiC présentent souvent des caractéristiques telles qu'une longue durée de vie et de faibles pertes.
Les chercheurs ont démontré la focalisation gaussienne des ondes acoustiques de surface sur SiC, caractérisée à l'aide de la technologie d'imagerie par diffraction des rayons X, et ont fourni des informations directes sur l'amplitude de déformation à une résolution spatiale nanométrique. À l’aide de calculs ab initio, les chercheurs ont fourni des diagrammes de couplage de déformation de spin plus complets pour divers défauts dans les matériaux SiC présentant une symétrie C3v, révélant l’importance de la déformation de cisaillement dans l’amélioration du développement de dispositifs de couplage mécanique de spin. Dans le même temps, les chercheurs ont démontré une détection optique complète de la résonance paramagnétique acoustique sous des champs magnétiques non micro-ondes, ainsi que la division mécanique d'Autler Townes et les oscillations magnétiques interdites de Rabi. Les résultats expérimentaux ci-dessus fournissent une base pour contrôler la déformation complète du système de spin à trois niveaux.
Fig. 1 Résonateur gaussien SAW pour la focalisation des déformations : a. Diagramme géométrique de la fabrication du dispositif SAW sur un substrat 4H-SiC pulvérisé avec de l'AlN ; b. Micrographie optique au point focal acoustique d'un résonateur gaussien SAW, avec des lignes rouges indiquant le déplacement hors plan de l'onde ; c. Mesure de l'amplitude de réflexion (bleu) et de la phase (rouge) de la réflexion sur un seul port dans l'expérience de rotation ; d&e. un mode mécanique similaire aux résonateurs gaussiens SAW.
Fig. 2 Détection optique de la résonance paramagnétique acoustique dans le SiC : a. Diagramme du niveau d'énergie ; b. En haut : séquence de sonde de pompe pendant la modulation du champ magnétique ; Ci-dessous : le contraste de photoluminescence (PL) à 30K lorsque la résonance de la cavité est activée et désactivée par excitation électrique ; c. La relation fonctionnelle entre le contraste de résonance de photoluminescence intégré et la position latérale des résonateurs SAW.
Fig. 3 Entraînement mécanique cohérent de l'ensemble de rotation kk : a. Diagramme d'état fondamental à deux octets des entraînements magnétiques et électromécaniques ; b. Mesure d'Autler Townes de l'ensemble de rotation kk à une température de 30 K ; c. Le taux de transition mécanique obtenu à partir de la division d'Autler Townes (AT) est ajusté linéairement à la racine carrée de la valeur de la puissance motrice ; d. Une séquence d'impulsions d'oscillations Rabi entraînées mécaniquement ; e. Les oscillations Rabi entraînées mécaniquement sont respectivement d’environ 400, 100 et 25 mW.
Fig. 4 Comparaison de la cartographie spatiale du taux d'entraînement de rotation mécanique et des défauts : a. La division Autler Townes de la sous-classe kk-1 est tracée en fonction de la position horizontale x=0 ; b. Le taux de transformation mécanique est tracé en fonction de la position longitudinale à y=0 ; c. Déformation de SAW modélisée par COMSOL Multiphysics ; d. Mesure de la division Autler Townes de kk, hh et PL6 à différentes fréquences micro-ondes.
Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par email àvictorchan@powerwaywafer.cometpowerwaymaterial@gmail.com.