Establishing the spin physics of two-dimensional spin qubits

建立二维自旋量子位的自旋物理

基本信息

  • 批准号:
    2748848
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Following recent demonstration of exceptional spin and optical properties for atomic-scale defects in hexagonal boron nitride (hBN) - even at room temperature (RT), this material has emerged as a promising platform for solid-state quantum engineering. To establish the spin-photon interface required for most quantum technologies, it is crucial to demonstrate both coherent spin and optical transitionsfor the same quantum emitter. Yet, performance variations between distinct classes of defects, as well as among individual point defects, present a challenge. Early evidence suggests charge dynamics arelargely responsible for the observed instability of spin and optical transitions. In this project, electrostatically gated devices will be designed, fabricated and tested to determine whether charge control and energy tuning can be achieved for a specific class of spin-active hBN quantum emitters. The intrinsic limits of spin coherence for charge-controlled defects will be investigated. The project will also focus on the spin physics of the electron and nuclear spins, which may contribute to elucidation of the defect chemical structure. Along with progress by the group in evaluating optical coherence, this project will help benchmark the performance of the chosen hBN defect as a spin-photon interface.
最近,在六方氮化硼(HBN)中,即使在室温(RT)下,也显示出了原子级缺陷的特殊自旋和光学性质,这种材料已经成为固态量子工程的一个有前途的平台。要建立大多数量子技术所需的自旋-光子界面,关键是要证明同一量子发射体的相干自旋跃迁和光学跃迁。然而,不同类别缺陷之间的性能差异,以及各个点缺陷之间的性能差异,构成了一个挑战。早期证据表明,电荷动力学是造成观察到的自旋和光学跃迁不稳定性的主要原因。在这个项目中,将设计、制造和测试静电门控器件,以确定是否可以实现对特定类型的自旋激活hBN量子发射体的电荷控制和能量调节。我们将研究电荷控制缺陷的自旋相干的本征极限。该项目还将侧重于电子自旋和核自旋的自旋物理,这可能有助于阐明缺陷的化学结构。随着该小组在评估光学相干性方面的进展,该项目将有助于对选定的hBN缺陷作为自旋-光子界面的性能进行基准测试。

项目成果

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知道了