博文
研究快讯 | 基于斯塔克效应实现单个铒离子发光的大范围调谐
|
EXPRESS LETTER
Stark tuning of telecom single-photon emitters based on a single Er3+
Jian-Yin Huang, Peng-Jun Liang, Liang Zheng, Pei-Yun Li, You-Zhi Ma, Duan-Chen Liu, Jing-Hui Xie, Zong-Quan Zhou, Chuan-Feng Li, and Guang-Can Guo
Chin. Phys. Lett. 2023, 40 (7): 070301
DOI: 10.1088/0256-307X/40/7/070301
文章亮点
基于斯塔克效应实现了晶体中单个铒离子在通讯波段发光的大范围调谐，有望应用于独立铒离子的发光频率对准，为实现基于铒离子的远程量子中继奠定了基础。
左图：低温腔内的实验样品俯视照片；中图：样品放大细节图，左侧为透镜光纤，右侧是压印在硅酸钇晶体上的锥形波导及光子晶体微腔，两个表面电极用于产生强电场。右图：对7个单铒离子发光的斯塔克调谐实验结果。
基于斯塔克效应实现单个铒离子发光的大范围调谐
研究背景
量子中继是克服信道损耗并建立远程量子网络的关键技术。已演示量子中继的物质体系包括NV色心、单原子、冷原子和掺钕晶体等。这些体系的光学跃迁均不处于光纤通信波段，故需要借助量子频率转换技术实现光子的长程传输，不可避免地引入了效率损失和噪声。晶体中的单个铒离子的光学跃迁天然处于通讯波段，是量子中继的重要候选体系。然而，由于晶体内部的每个铒离子局域环境存在差别，使得其发光频率也各不相同，无法满足量子中继应用对光子全同性的基本要求。
内容简介
最近，中国科学技术大学李传锋、周宗权课题组基于直流斯塔克效应，成功实现硅酸钇晶体中的单个铒离子的发光的频率调谐。研究团队首先将硅基光子晶体微腔转移压印到自主生长的硅酸钇晶体上，利用腔的珀塞尔增强效应找到单个铒离子的发光。接着在晶体表面制备了微观电极对单个铒离子实施电场调控，实测的最大频率调谐量达182.9 MHz，达到其发光线宽的27倍。
研究意义和重要性
该工作首次演示了电场对单个铒离子发光频率的调控，频率调谐范围可支持量子中继应用中独立铒离子的频率对准。该工作发展的单离子斯塔克效应测试方法相较于传统的系综测试方法更加直观和精准，还有望应用于固态体系中局域电环境的量子传感。
研究快讯集锦
水热法获得无间隙Fe的铁基超导体FeSe0.2Te0.8单晶
使用频率可调的抗磁悬浮探测器寻找超轻暗物质
扭角双层GaTe中的光学可调控的摩尔激子
利用外加磁场调控材料的热膨胀系数
多组份玻色超流系统的流体力学
超导系统中实现非阿贝尔任意子的量子模拟
钽基富氢化物高压合成和高压超导的发现
利用解纠缠张量强化密度矩阵重整化群算法
基于第一性原理计算的Lu-H-N相图
基于范德华A型反铁磁CrSBr的自旋过滤隧道结中的巨大隧穿磁电阻
双层1T-TiSe2中的电子-激子耦合
Fe基Kagome晶格化合物单晶Y0.5Fe3Sn3的结构确定、非稳反铁磁态及输运行为
π介子质量分布的实验确定
700 Wh/kg锂二次软包电池
转角四层二硫化钼莫尔超晶格中铁电序与关联态的耦合
LuH2压力诱导的颜色变化
门电压可调的细直径InAs-Al纳米线超导量子比特
手性磁畴壁调控量子反常霍尔效应
“12442”型铁基超导体RbCa2Fe4As4F2中奇异的第二峰效应
利用时间合成维度构建光学神经网络
基于随机态含时演化的大尺度密度泛函理论计算方法
插层铁基(Li,Fe)OHFeSe：准二维高Tc超导电性
强场电离诱导的电子-空穴相干性实时测量
含记忆临界现象理论
光学克尔非线性谐振腔中的动态非互易
范德华铁磁/半导体异质结中的大室温磁电阻
准二维铁硒基超导体中普适赝能隙行为的核磁共振实验证据
兆巴高压下的金刚石NV中心光探磁共振
在超导量子电路中演示非阿贝尔系统的量子几何张量测量
基于里德堡原子基态封锁的双量子比特几何门
SrTiO3单晶立方相到四方相转变引起的弹性异常
氮化二聚钴：一类潜在的新型高温超导材料
Manakov方程中调制不稳定性和非简并Akhmediev呼吸子
表面粗糙的聚集和反聚集效应对电子隧穿的巨大影响
对数量子时间晶体
本征微观态的重整化群理论
伊辛模型的几何上临界维度
通过氢化钙退火方法连续掺杂Bi2212至电子掺杂超导体
氦离子注入制备的钇钡铜氧高温超导约瑟夫森结
变分角转移矩阵重正化群方法及其在经典统计模型中的应用
在单比特上基于量子态判别的互文性实验验证
巨行星内部可能存在的氦-二氧化硅化合物
范德瓦尔斯超导材料中准二维超导电性和可调控近藤晶格的共存
QCD强耦合常数在微扰及非微扰能区跑动行为的新分析
始于生成网络的马尔可夫链蒙卡
压力诱导具有超高能量密度的含氖聚合氮化物
FeSe超导体的反常能带劈裂和强各向异性超导能隙随掺硫的奇异演变
锁相热扩散趋肤效应
用于拓扑量子器件的纯相超细InAs–Al纳米线原位分子束外延
α-CsPbI3的缺陷容忍性：高温相材料中点缺陷性质的计算方法
Valence Quark Ratio in the Proton
高混合熵提升非晶合金的能量状态
在可调耦合超导量子比特中实现全微波脉冲的CZ门
BaO/SrTiO3界面的电输运性质研究
高通量第一性原理计算探索潜在的笼目材料
点此浏览所有Express Letters
CPL Express Letters栏目简介
为了保证重要研究成果的首发权和显示度，CPL于2012年6月开设了Express Letters栏目。此栏目发表速度快，学术质量高。截至2022年底，平均每篇被引用约20次，已经在国内物理学界建立起良好口碑与声望，来稿数量不断增加。
收录于合集 #研究快讯 46上一篇下一篇阅读原文
https://wap.sciencenet.cn/blog-3426263-1394502.html
上一篇：《物理世界》研究进展: 可抑制量子计算误差的新型准粒子获实验演示
下一篇：研究快讯 | 利用超快激光在单层MoS2中产生可由声子调控的磁性
