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可用作量子比特的一种负价态V_(Si)O_N缺陷中心(英文)  
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【英文篇名】 A negatively charged V_(Si)O_N center for implementation as qubit
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【作者】 沈宇皓; 唐政; 彭伟;
【英文作者】 SHEN Yu-hao; TANG Zheng; PENG Wei; Key Laboratory of Polar Materials and Devices; East China Normal University; Information Technology Services Center;
【作者单位】 华东师范大学极化材料与器件重点实验室; 华东师范大学信息化办公室;
【文献出处】 华东师范大学学报(自然科学版) , Journal of East China Normal University(Natural Science), 编辑部邮箱 2017年 02期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 第一性原理计算; 自旋极化电子结构; 自旋相干时间; 色心的量子比特操控;
【英文关键词】 first-principles calculations; spin-polarized electronic structures; spin coherent time; qubit operation of color centers;
【摘要】 γ相Si_3N_4是一种超硬氮基化合陶瓷材料,在其尖晶石结构中硅原子分别占据四面体于八面体配位格点.基于第一性原理计算,研究了这种材料之中一种氧空位复合体V_(Si)O_N缺陷中心的不同价态下自旋极化的电子结构以及能量稳定性,其中该缺陷中心由四面体配位的硅空位复合紧邻替位氧原子而成.发现负一价态的该缺陷中心V_(Si)O_N~(-1)在p型主体材料中是较为稳定的存在,并满足净自旋S=1的基态三重态,以及低激发能量的自旋守恒跃迁.通过平均场近似,将其在绝对零度下的自旋相干寿命估计为0.4 s,室温下可达毫秒量级.因此理论上表明了V_(Si)O_N~(-1)缺陷中心是可用作量子比特的相干操控的潜在候选者.
【英文摘要】 γ-Si_3N_4 is a nitrogen-based ultra-hard ceramic with Si atoms occupying both tetrahedral and octahedral sites in a spinel structure.Based on first-principles calculations,we investigate spin-polarized electronic structures and energetic stabilities of oxygenvacancy complex center(V_(Si)O_N) consisting of a substituted oxygen atom and an adjacent tetrahedrally coordinated silicon vacancy in spinel silicon nitride(γ-Si_3N_4) with different charge states.We find that the negatively charged V_(Si)O_N~(-1) cent...
【基金】 国家杰出青年科学基金(61425004)
【更新日期】 2017-05-11
【分类号】 O469
【正文快照】 0Introduction The negatively charged nitrogen-vacancy center(NV_1 center)in diamond has attracted a great deal of interest because it is the system of choice in many quantum technology applications including quantum key distribution[1_2],implementation

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