同位素工程钻石中的十秒电子自旋相干
固态自旋缺陷是实现量子网络的重要平台,其关键在于将长基态自旋相干时间与用于自旋-光子纠缠的相干光学跃迁相结合。本研究报道了在(111)晶向同位素工程金刚石中单个氮空位(NV)色心的自旋及光学相干特性。该团队开发的晶体生长工艺实现了13C浓度的精确控制与十亿分之一量级的氮浓度调控,结合实时前馈技术抑制50Hz噪声以及定制化解耦序列,最终创造了NV色心电子自旋相干时间新纪录:Hahn回波序列下T₂=6.8(1)毫秒,动态解耦条件下T₂DD=11.2(8)秒。此外,研究人员观测到接近寿命极限的均匀线宽16.9(4)MHz的相干光学跃迁,并表征了光谱扩散动力学特征。这些成果为探索金刚石中杂质掺入机制开辟了新途径,也为量子网络及其他量子技术中自旋量子比特的优化控制提供了新机遇。

