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基于固态缺陷的自旋-光子接口是实现可扩展量子网络与混合量子平台的关键构建模块。优化这类系统中的光-物质耦合需要精确了解光学跃迁偶极极化，然而对于许多有前景的量子发射体而言，这一量值难以测定，因此特征化程度仍然很低。本研究开发了一个框架，可直接从系综光谱学中重建自旋-1/2固态缺陷的电跃迁偶极极化。该方法结合了光致发光谱对磁场、光学偏振和应变的响应。将该框架应用于硅中铒离子这一包含多个晶体学子位点的极具挑战性的系统时，该工作识别出应变诱导的频移是不对称系综光谱的起源，并实现了光学偶极极化与应变-轨道耦合张量的同步测定。由此得到的模型预测了腔-离子耦合如何依赖于晶体取向和磁场方向，该团队利用耦合至纳米光子腔的单铒离子对其进行了验证。综合这些结果，该研究建立了一条广泛适用的路径：既可从系综光谱学中提取固态量子发射体的微观特性，也可用于设计优化的自旋-光子与自旋-声子接口。