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
负责人:
李蓬勃
依托单位:
学科分类:
光量子物理和量子光学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李蓬勃
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中文摘要
本项目研究内容对应指南重点资助研究方向“关键量子功能材料的可控制备与量子态体系的精准构筑”中“基于各类量子态的量子比特构筑”这一研究重点。项目拟研究金刚石SiV center和声子晶体量子化声波强耦合中的新奇量子现象和物理机制,探究基于这一混合量子系统构筑新型量子体系的新原理与新方案。在单量子态水平上探究SiV center和声子晶体中量子化声波强相互作用过程中的量子现象及过程的物理机理,突破传统自旋-声子耦合的物理极限;基于SiV center卓越的自旋和光学特性,结合人工量子声学微结构的能带结构丰富、可调制、易操控特性,研究构筑扩展性优、集成度高、相干性好、操控性佳的新型量子体系。本项研究为金刚石SiV center和声子晶体强耦合体系在量子计算与量子探测等方面的应用建立理论基础和基本方法,为构筑展示纠缠/叠加量子态等量子行为的第二代量子体系奠定物理基础。
英文摘要
This project corresponds to the key problem of constructing new type of qubits with all kinds of quantum states. Solid state systems such as color centers in diamond play an important role in quantum information processing and the fundamental investigation of quantum physics. In this project, we propose to investigate the strong coupling between SiV centers in diamond and quantized acoustic waves in a phononic crystal. With this strong spin-phonon coupling setup, we investigate new schemes for hybrid quantum devices that may be useful for quantum science and technology. At the single quantum level, we study the quantum phenomena and underlying physics between single SiV spins and phonon modes with tunable bands. We also propose to make use of the spin and optical properties of the SiV centers, and the excellent band features of phononic crystals, which can help to realize the strong coupling limit. This work allows for the construction of hybrid quantum devices with SiV spins and quantum acoustic microstructures, which can provide a promising platform for implementing quantum information.
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/physrevb.107.195425
发表时间:2023-05
期刊:Physical Review B
影响因子:3.7
作者:Yi Qiao;Jia-Qiang Chen;Yuan Zhou;Peng-Bo Li;W. Gao
通讯作者:Yi Qiao;Jia-Qiang Chen;Yuan Zhou;Peng-Bo Li;W. Gao
Simulation of topological Zak phase in spin-phononic crystal networks
自旋声子晶体网络中拓扑 Zak 相的模拟
DOI:10.1103/physrevresearch.3.013025
发表时间:2021-01
期刊:Phys. Rev. Research
影响因子:--
作者:Xiao-Xiao Li;Peng-Bo Li;Hong-Rong Li;Hong Gao;Fu-Li Li
通讯作者:Fu-Li Li
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevA.105.032415
发表时间:2022
期刊:Phys. Rev. A
影响因子:--
作者:Yi-Fan Qiao;Jia-Qiang Chen;Xing-Liang Dong;Bo-Long Wang;Xin-Lei Hei;Cai-Peng Shen;Yuan Zhou;Peng-Bo Li
通讯作者:Peng-Bo Li
DOI:10.1103/physreva.103.043706
发表时间:2021-01
期刊:Phys. Rev. A
影响因子:--
作者:Xin-Lei Hei;Xing-Liang Dong;Jia-Qiang Chen;Cai-Peng Shen;Yi-Fan Qiao;Peng-Bo Li
通讯作者:Peng-Bo Li
DOI:10.1103/physreva.108.053709
发表时间:2023-11
期刊:Physical Review A
影响因子:2.9
作者:Yi-Xuan Ma;Peng-Bo Li
通讯作者:Yi-Xuan Ma;Peng-Bo Li
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
- 批准号:11774285
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2017
- 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
