ホストマトリックス制御による光学的にアドレス可能な分子キュービットにおけるスピンコヒーレンスの増強【JST・京大機械翻訳】

Bayliss S. L.; Deb P.; Laorenza D. W.; Onizhuk M.; Galli G.; Freedman D. E.; Awschalom D. D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202211544865787 整理番号：22P0323665

ホストマトリックス制御による光学的にアドレス可能な分子キュービットにおけるスピンコヒーレンスの増強【JST・京大機械翻訳】

Enhancing Spin Coherence in Optically Addressable Molecular Qubits through Host-Matrix Control

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発行年： 2022年03月31日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月31日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

光学的アドレス可能なスピンは,外部量子ビット制御のためのスピン-光インタフェイスによる長寿命量子ビットのそれらの組合せによる量子情報科学の有望なプラットフォームである。このような系を化学的に合成する能力は,光学的にアドレス可能な分子スピンを生成するため,異なる環境にわたって輸送され,ボトムアップ設計と合成による標的応用に対して原子論的に仕立てられる。ここでは,このような光学的にアドレス可能な分子量子ビットにおけるスピンコヒーレンスが,それらのホスト環境をエンジニアリングすることによりどのように制御できるかを示した。非等構造ホストマトリックスにクロム(IV)ベース分子量子ビットを挿入することにより,等構造ホストを用いるときは存在しない横方向零磁場分裂を通して,雑音不感クロック遷移を生成する。このホスト-マトリックス工学は,核および電子スピンリッチ環境において光学的にアドレス可能な分子スピン量子ビットに対して10マイクロ秒以上のスピンコヒーレンス時間をもたらす。第一原理からの横方向零磁場分裂に対するスピンコヒーレンスの依存性をモデル化し,4つの異なる分子系による理論的予測を実験的に検証した。最後に,光学的線幅とスピン-格子緩和時間の鍵となるパラメータを調べることにより,分子量子ビットにおける光スピン界面をさらに増強する方法を調べた。著者らの結果は,調整可能な分子プラットフォームを通して量子ビット構造-機能関係を試験する能力を実証し,雑音の多い環境におけるナノスケール量子センシングのための分子量子ビットを使用する機会を強調する。【JST・京大機械翻訳】

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量子光学一般

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