寻找具有量子行为的可扩展材料系统是量子信息科学的核心挑战。某些宽带隙半导体中的点缺陷在这方面极具前景,这得益于半导体制造和离子注入技术的成熟性。4H-SiC中的单个铒缺陷中心便是此类缺陷的范例,它们能够利用体材料带隙内的离散缺陷诱导电子能级,为多种量子技术(如用于安全通信的单光子发射和分布式量子计算)提供可能。该研究通过密度泛函理论对4H-SiC中铒点缺陷进行了第一性原理研究,其结果为将4H-SiC中的铒点缺陷开发为量子器件的可扩展平台提供了材料层面的支持,有助于弥合量子物理学与量子网络实际实现之间的鸿沟。
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提交arXiv:
2026-03-16 14:29