【安徽日报】中科大处理半导体资料量子技能使用难题

  本报讯（记者 陈婉婉 实习生 刘文凤）记者7月13日从中国科学技能大学得悉，该校郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与匈牙利学者协作，在国际上初次完成单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干控制。这是继金刚石氮空位色心后第二种在室温下一起具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心。该效果日前在线发表于《国家科学谈论》，关于开展根据碳化硅这种老练半导体资料的量子信息技能具有极端重大意义。

  固态自旋色心是量子信息处理的重要研讨渠道，金刚石氮空位色心是其杰出代表。自从1997年德国研讨团队报导了室温下单个金刚石氮空位色心的勘探以来，金刚石氮空位色心在量子核算、量子网络和量子传感等方面都取得了重要开展。近年来，为了使用更老练的资料加工技能和器材集成工艺，人们开端重视其他半导体资猜中的类似色心。其间碳化硅中的自旋色心，包含硅空位色心（缺失一个硅原子）和双空位色心（缺失一个硅原子和一个近邻碳原子），因其优异的光学和自旋性质引起了人们广泛的爱好。

  李传锋、许金时研讨组使用此前所开展的离子注入制备碳化硅缺点色心的技能制备了双空位色心阵列。进一步使用光勘探磁共振技能，在室温下完成单个双空位色心的自旋相干控制，并发现其间一类双空位色心的自旋读出对比度为30%，而且单光子发光亮度每秒可达150k个计数。这两项重要目标比较碳化硅中硅空位色心均提升了一个数量级，第一次展示了碳化硅自旋色心在室温下具有与金刚石氮空位色心相媲美的优秀性质，而且单色心电子自旋在室温下的相干时刻长达23微秒。研讨团队还完成了碳化硅色心中单个电子自旋与近邻核自旋的耦合与勘探，为下一步构建根据碳化硅自旋色心系统的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定根底。

  《国家科学谈论》审稿人以为，这一发现处理了碳化硅色心量子技能使用中的一个核心问题。