中国科学院中国科学技术大学李传峰教授、徐进实教授及郭广灿教授团队的同事，欧洲杯线上买球与匈牙利维格纳物理研究中心的Adam Gali教授合作，在世界上首次实现了室温下单个碳化硅电离色中心电子自旋的高对比度读出和相干操纵。这项工作发表于国家科学评论欧洲杯线上买球2021年7月5日。
固态自旋色中心在量子技术的许多应用中具有极其重要的地位，其中最突出的是金刚石中的氮空位(NV)中心。自1997年在室温下发现金刚石中单个NV缺陷中心以来，金刚石中NV缺陷中心已被广泛应用于量子计算、量子网络和量子传感等领域。
最近，为了利用更成熟的材料加工和器件集成技术，研究人员在其他半导体材料中寻找类似的颜色中心。欧洲杯足球竞彩其中，碳化硅中的自旋色中心，包括硅空穴(缺少一个硅原子)和双空穴(缺少一个硅原子和相邻的碳原子)，由于其优异的光学和自旋特性而引起了广泛的关注。
然而，单硅空位色情的房间温度相干操作的典型读出对比度仅为2％，光子计数率也低至每秒10千克计数。这些短缺限制了在室温下单个硅空位颜色中心的相干操纵的实际应用。
来自中国科技大学的研究人员用他们的离子注入技术在SiC中注入缺陷颜色中心[ACS Photonics 6, 1736-1743 (2019);PRL 124, 223601(2020)]制造了一种距差色中心阵列。他们实现spin-coherent单空位对色彩中心的操作在室温下与光学检测磁共振(ODMR),同时,他们发现一种双空位颜色中心(称为PL6)自旋读出之下,30%的单光子发射率为每秒150公斤数。
这两个重要参数是SiC中硅空位色中心高的数量级。首次，SiC的旋转颜色中心显示出与室温下的金刚石NV色中心相当的优异性能。特别地，电子旋转在室温下的相干时间延伸至23微秒。此外，研究团队还实现了SiC颜色中心的单个电子旋转和附近的核旋转的耦合和检测。
这项工作为建筑室温固态量子储存和可伸缩的固态量子网络奠定了基础，该尺寸基于SiC旋转色彩中心系统。对于下一代混合量子器件至关重要，以将具有高读出对比度的旋转缺陷与高性能SiC电子器件中的高光子计数率集成。
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