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中科大解决半导体材料量子技术应用难题

发表时间:2021-07-17 08:28

新闻记者7月13日从我国科技进步高校获知,该学校郭光灿工程院院士精英团队李传锋、许金时等与奥地利专家学者协作,在国际性上初次完成单独碳化硅双空位色心电子器件自旋在室温自然环境下的负色读取和相关操纵。它是继金钢石氮空位色心后第二种在室温下与此同时具备高自旋读取饱和度和高单光子发光泽度的固体色心。该成效此前线上发布于《国家科学评论》,针对发展趋势根据碳化硅这类完善半导体器件的量子信息科技具备关键实际意义。

固体自旋色心是量子信息资源管理的关键科学研究服务平台,金钢石氮空位色心是其突显意味着。自打1997年法国科学研究精英团队报导了室温下单独金钢石氮空位色心的检测至今,金钢石氮空位色心在量子测算、量子互联网和量子感测器等层面都获得了关键进度。近些年,为了更好地运用更为完善的原材料生产加工技术性和元器件集成化加工工艺,大家逐渐关心别的半导体器件中的类似色心。在其中碳化硅中的自旋色心,包含硅空位色心(缺少一个硅原子)和双空位色心(缺少一个硅原子和一个邻近氧原子),因其出色的电子光学和自旋特性造成了大家普遍的兴趣爱好。

      李传锋、许金时课题组运用先前所发展趋势的离子注入制取碳化硅缺点色心的技术性制取了双空位色心列阵。进一步光折射检测核磁共振技术性,在室温下完成单独双空位色心的自旋相关操纵,并发觉在其中一类双空位色心的自旋读取饱和度为30%,并且单光子发光泽度每秒钟可以达到150k个记数。这两项关键指标值对比碳化硅中硅空位色心均提高了一个量级,**次呈现了碳化硅自旋色心在室温下具备与金钢石氮空位色心相提并论的优质特性,而且单色心电子器件自旋在室温下的相关时间长达23微秒。科学研究精英团队还完成了碳化硅色心中单独电子器件自旋与邻近核自旋的藕合与检测,为下一步搭建根据碳化硅自旋色心管理体系的室温固体量子储存与可拓展的固体量子互联网打下基础。

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