02.05.2013
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | | | |
 02.05.2013   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаций


02.05.2013


Optical addressing of an individual erbium ion in silicon




A hybrid approach to detecting individual defect spins in solids, whereby an optically induced spin change is detected electronically, offers the high fidelities required for quantum information processing devices.


The detection of electron spins associated with single defects in solids is a critical operation for a range of quantum information and measurement applications under development1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. So far, it has been accomplished for only two defect centres in crystalline solids: phosphorus dopants in silicon, for which electrical read-out based on a single-electron transistor is used1, and nitrogen–vacancy centres in diamond, for which optical read-out is used4, 5, 6. A spin read-out fidelity of about 90 per cent has been demonstrated with both electrical read-out1 and optical read-out10, 11; however, the thermal limitations of the former and the poor photon collection efficiency of the latter make it difficult to achieve the higher fidelities required for quantum information applications. Here we demonstrate a hybrid approach in which optical excitation is used to change the charge state (conditional on its spin state) of an erbium defect centre in a silicon-based single-electron transistor, and this change is then detected electrically. The high spectral resolution of the optical frequency-addressing step overcomes the thermal broadening limitation of the previous electrical read-out scheme, and the charge-sensing step avoids the difficulties of efficient photon collection. This approach could lead to new architectures for quantum information processing devices and could drastically increase the range of defect centres that can be exploited. Furthermore, the efficient electrical detection of the optical excitation of single sites in silicon represents a significant step towards developing interconnects between optical-based quantum computing and silicon technologies.


ftp://mail.ihim.uran.ru/localfiles/nature12081.pdf


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я © 2004-2024 ИХТТ УрО РАН
беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок