金刚石NV center与磁介质超晶格表面声子极化激元强耦合的新型量子器件研究
结题报告
批准号:
11774285
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
李蓬勃
依托单位:
学科分类:
A2205.光量子物理和量子光学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
周原、李博、李笑笑、王伯隆、谢吉坤
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
固态量子系统如金刚石NV center由于具有可集成、易操控等特性因而在量子物理的基础与应用研究领域发挥着重要的作用。本项目拟研究金刚石NV center和磁性超晶格表面声子极化激元强耦合中的量子现象和物理机制,探究基于这一混合量子系统构建新型量子器件的新原理与新方案。在单量子态水平上探究NV center和压磁体超晶格中量子化的表面声子极化激元强相互作用过程中的量子现象及过程的物理机理;基于NV center卓越的自旋和光学特性,结合超晶格材料的可调制、易操控特性,以及磁介质超晶格表面声子极化激元的场局域增强效应,研究构建实用化、可扩展、易操控、相干性好的新型量子器件。本项研究为金刚石NV center和磁性超晶格表面声子极化激元强耦合体系在量子操控、量子计算等方面的应用建立理论基础和提供基本方法,为发展实用化、可扩展、易操控、相干性好的新型量子器件提供理论和技术支持。
英文摘要
Solid state systems such as NV centers play an important role in quantum information processing and the fundamental investigation of quantum physics. In this project, we propose to investigate strong couplings between single NV centers and surface phonon polaritons in a piezomagnetic superlattice. With this strong magnetic coupling, we investigate new schemes for hybrid quantum devices that may be useful in quantum information. At the single quantum level, we study the quantum phenomena and underlying physics between single NV spins and surface phonon polaritons. We also propose to make use of the spin and optical properties of the NV centers, and the excellent features of surface phonon polaritons in a piezomagnetic superlattice, which can help to realize the strong coupling limit. This work allows for the construction of hybrid quantum devices with NV spins and piezomagnetic metamaterials, which can provide a promising platform for implementing quantum information.
固态量子系统如金刚石NV center由于具有可集成、易操控等特性因而在量子物理的基础与应用研究领域发挥着重要的作用。本项目以金刚石NV center和磁性超晶格表面声子极化激元以及纳米机械振子强耦合中的量子现象和物理机制为基础,探究基于这一混合量子系统构建新型量子器件的新原理与新方案。在单量子态水平上探究了NV center和压磁体超晶格中量子化的表面声子极化激元、纳米机械振子强相互作用过程中的量子现象及过程的物理机理;基于NV center卓越的自旋和光学特性,结合超晶格材料的可调制、易操控特性,以及磁介质超晶格表面声子极化激元的场局域增强效应,研究构建实用化、可扩展、易操控、相干性好的新型量子器件。本项研究为金刚石NV center和磁性超晶格表面声子极化激元强耦合体系在量子操控、量子计算等方面的应用建立理论基础和提供基本方法,为发展实用化、可扩展、易操控、相干性好的新型量子器件提供理论和技术支持。研究成果Phys. Rev. Lett. 125, 153602 (2020)被基金委以“我国学者在自旋-纳米机械振子混合量子体系研究中取得进展”为题进行了报道。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1103/physrevlett.125.153602
发表时间:2020-03
期刊:Physical review letters
影响因子:8.6
作者:Peng-Bo Li;Yuan Zhou;Wei‐bo Gao;F. Nori
通讯作者:Peng-Bo Li;Yuan Zhou;Wei‐bo Gao;F. Nori
Hybrid Quantum System with Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond Coupled to Surface-Phonon Polaritons in Piezomagnetic Superlattices
金刚石中氮空位中心与压磁超晶格中表面声子极化子耦合的混合量子系统
DOI:10.1103/physrevapplied.10.024011
发表时间:2018-08-10
期刊:PHYSICAL REVIEW APPLIED
影响因子:4.6
作者:Li, Peng-Bo;Nori, Franco
通讯作者:Nori, Franco
Vortex–photon–spin tripartite entanglement in a hybrid quantum system
混合量子系统中的涡旋-光子-自旋三方纠缠
DOI:10.1007/s11128-021-03305-8
发表时间:2021-11
期刊:Quantum Information Processing
影响因子:2.5
作者:Bo-Long Wang;Xin-Lei Hei;Xing-Liang Dong;Jia-Qiang Chen;Yi-Fan Qiao;Peng-Bo Li
通讯作者:Peng-Bo Li
DOI:10.1002/qute.202100074
发表时间:2021-10
期刊:Advanced Quantum Technologies
影响因子:4.4
作者:Cai‐Peng Shen;Xing-Liang Dong;Jia-Qiang Chen;Yide Qiao;Peng-Bo Li
通讯作者:Cai‐Peng Shen;Xing-Liang Dong;Jia-Qiang Chen;Yide Qiao;Peng-Bo Li
DOI:10.1103/physrevlett.126.203601
发表时间:2021-04
期刊:Physical review letters
影响因子:8.6
作者:Xing-Liang Dong;Peng-Bo Li;Tao Liu;F. Nori
通讯作者:Xing-Liang Dong;Peng-Bo Li;Tao Liu;F. Nori
金刚石NV center与磁子晶体强耦合的混合量子系统研究
  • 批准号:
    12375018
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    李蓬勃
  • 依托单位:
金刚石SiV center与声子晶体强耦合的新型量子体系研究
  • 批准号:
    92065105
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李蓬勃
  • 依托单位:
金刚石NV色心单自旋体系与超导谐振腔强耦合机制及操控的研究
  • 批准号:
    11474227
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李蓬勃
  • 依托单位:
基于光纤微腔与多能级冷原子介质强耦合体系的量子信息处理
  • 批准号:
    11104215
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李蓬勃
  • 依托单位:
国内基金
海外基金