量子科技中心_量科网

金刚石中的锡空位中心（SnV）因其优异的光学和自旋特性，已成为构建下一代量子网络的理想候选材料。通过与光子晶体微腔（PCCs）的耦合，有望进一步强化SnV的光-物质相互作用界面，并为实现多种纠缠态生成方案提供可能。近期在PCCs中实现SnV中心珀塞尔增强的开创性实验证实了这一潜力。然而，作为量子协议核心要素的相干光耦合迄今仍难以实现。本研究展示了嵌入光子晶体微腔的SnV中心实现超越经典极限的相干协作耦合度。研究人员采用准各向同性蚀刻工艺制备了悬空式光子晶体微腔，通过对两个样品进行室温表征，测量了327个微腔的谐振峰，平均品质因子达Q=1.0(3)×10⁴。其中两个与微腔耦合的发射体经详细测试显示：最高品质因子达Q=25.4(4)×10³，珀塞尔效应缩短的寿命对应最高协作耦合度C=20.6(11)。更有意义的是，在谐振状态下观测到单个SnV对微腔透射率产生高达98.8(4)%的调制深度。最终，通过SnV线宽测量证实两个器件均实现超越经典极限的相干协作耦合度，最高达到Ccoh=8.3(12)。这一突破为利用微腔耦合SnV中心构建高效、相干的量子网络光-物质接口开辟了新途径。