PAM-XIAMEN может предложить подложку SiC для различных исследований, дополнительную информацию можно найти вhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.
Гибридные квантовые системы могут использовать квантовую информацию для различных практических целей, таких как квантовые фотоны для передачи на большие расстояния, спиновое поведение для хранения информации и микроволновые сверхпроводящие схемы для вычислений. В гибридных квантовых системах когерентный обмен квантовой информацией между спинами оптических активных дефектов и механическими резонаторами обеспечивает путь для связи фотонов с фононами микроволновой частоты. Недавние исследования показали, что спины оптически активных дефектов (таких как нейтральные двойные вакансии) в SiC имеют долгоживущие спиновые состояния, которые можно использовать для различного квантового контроля и поддерживать спин-фотонные интерфейсы, совместимые с протоколами квантовой запутанности. Важно отметить, что SiC — это пьезоэлектрический материал, который в настоящее время поддерживает зрелые производственные процессы для производства высококачественных микроэлектромеханических систем (МЭМС). Несмотря на достигнутый прогресс в механических исследованиях связанных спинов в подобных дефектных системах, таких как одиночный спин, деформационная настройка и механическое поведение в азотно-вакансионном центре алмаза при когерентном зондировании, дефекты в SiC по-прежнему остаются лучшим выбором для решения проблемы проблема сильной связи спин-фононов в механических материалах.
Гибридная спин-механическая система обеспечивает отличную платформу для интеграции квантовых регистров и датчиков. Чтобы эффективно создавать и контролировать эту систему, необходимо иметь полное представление о различных спиновых и механических компонентах и их взаимодействиях. В настоящее время материалы SiC с точечными дефектами являются выгодными кандидатами для высококачественных механических интегрированных резонаторов, а спиновые регистры материалов пластинчатого масштаба, изготовленные с использованием SiC, часто имеют такие характеристики, как длительный срок службы и низкие потери.
Исследователи продемонстрировали гауссову фокусировку поверхностных акустических волн на SiC, охарактеризованную с помощью технологии рентгеновской дифракции, и предоставили прямую информацию об амплитуде деформации с наномасштабным пространственным разрешением. Используя расчеты ab initio, исследователи предоставили более полные диаграммы связи спиновой деформации для различных дефектов в материалах SiC с симметрией C3v, показывая важность сдвиговой деформации в улучшении разработки устройств спиновой механической связи. В то же время исследователи продемонстрировали полное оптическое обнаружение акустического парамагнитного резонанса в немикроволновых магнитных полях, а также механического расщепления Аутлера-Таунса и магнитно-запрещенных колебаний Раби. Приведенные выше экспериментальные результаты дают основу для управления полной деформацией трехуровневой спиновой системы.
Рис. 1. Гауссов ПАВ-резонатор для фокусировки деформации: а. Геометрическая схема изготовления устройства ПАВ на подложке 4H-SiC, напыленной AlN; б. Оптическая микрофотография в акустической фокусной точке резонатора гауссовой ПАВ: красные линии указывают на смещение волны вне плоскости; в. Измерение амплитуды отражения одного порта (синий) и фазы (красный) в эксперименте с вращением; д&э. механический режим, аналогичный резонаторам гауссовой ПАВ.
Рис. 2. Оптическое обнаружение акустического парамагнитного резонанса в SiC: а. Диаграмма уровней энергии; б. Вверху: последовательность датчиков насоса во время модуляции магнитного поля; Внизу: контраст фотолюминесценции (ФЛ) при 30 К, когда резонанс резонатора включается и выключается электрическим возбуждением; в. Функциональная связь между интегральным фотолюминесцентным контрастом резонанса и латеральным положением резонаторов ПАВ.
Рис. 3. Когерентный механический привод ансамбля вращения kk: а. Двухбайтовая основная диаграмма состояний магнитных и электромеханических приводов; б. Измерение Аутлером Таунсом ансамбля вращения kk при температуре 30 К; в. Скорость механического перехода, полученная в результате разделения Аутлера Таунса (AT), линейно соответствует квадратному корню из значения движущей силы; д. Импульсная последовательность механических колебаний Раби; е. Механические колебания Раби составляют ~400, 100 и 25 мВт соответственно.
Рис. 4. Сравнение пространственного картирования скорости и дефектов механического спинового привода: а. Расщепление Аутлера-Таунса подкласса kk-1 показано как функция горизонтального положения x=0; б. Скорость механического преобразования изображена как функция продольного положения при y=0; в. Деформация ПАВ, смоделированная в COMSOL Multiphysicals; д. Измерение расщепления Аутлера-Таунса kk, hh и PL6 на разных микроволновых частотах.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.