凝聚态物理 > 材料科学
[提交于 2024年8月30日
(v1)
,最后修订 2025年1月24日 (此版本, v2)]
标题: 氧化镁中的NV-中心作为混合量子技术的自旋量子位
标题: An NV- center in magnesium oxide as a spin qubit for hybrid quantum technologies
摘要: 近期预测表明,氧化物(如 MgO 和 CaO)可能作为具有较长相干时间的自旋缺陷的宿主,因此有望成为量子应用的有前景材料。然而,在大多数情况下,特定的缺陷尚未被识别。 在此,通过使用高通量的第一性原理框架和先进的电子结构方法,我们确定了 MgO 中一种由氮间隙和镁空位组成的负电荷复合缺陷,该复合缺陷具有良好的电子和光学性质,适用于混合量子技术。 我们展示了这种 NV- 中心具有稳定的三重态基态和激发态,并且单重态存储态能够实现光学初始化和自旋依赖读出。 我们预测了几种特性,包括吸收、发射和零声子线能量以及零场分裂张量和超精细相互作用参数,这些都可以帮助实验中对该缺陷的识别。 我们的计算显示,由于强烈的准 Jahn-Teller 效应和低频声子模式,MgO 中的 NV- 中心受到显著的振动耦合影响。 我们讨论了减少这种耦合并增加德拜-沃勒因子的设计策略,包括应变效应和缺陷态的局域化。 我们提出,NV- 缺陷的良好性质与 MgO 的技术成熟度相结合,可能使混合经典-量子应用成为可能,例如自旋电子量子传感器和单量子比特门。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.