方案摘要
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固态材料中的核自旋既是消相干的原因也是自旋比特的来源。在这项工作中，芝加哥大学David D. Awschalom通过在碳化硅(SiC)中控制单个的29Si核自旋，在一个具有光学活性的空位自旋和强耦合的核寄存器之间创造了一个纠缠态。此外，作者还展示了如何利用SiC的同位素加工来实现弱耦合核自旋的控制，并提出了一种性原理计算方法来预测优同位素分数，使可用核存储器的数量大化。总的来说，作者展示了在固态系统中控制核环境的重要性，实现了工业尺度材料中的单光子发射器与核寄存器的连接。
同位素碳化硅中单个核自旋的纠缠和控制
固态材料中的核自旋既是消相干的原因也是自旋比特的来源。在这项工作中，芝加哥大学David D. Awschalom通过在碳化硅(SiC)中控制单个的29Si核自旋，在一个具有光学活性的空位自旋和强耦合的核寄存器之间创造了一个纠缠态。此外，作者还展示了如何利用SiC的同位素加工来实现弱耦合核自旋的控制，并提出了一种First-Principles计算方法来预测至优同位素分数，使可用核存储器的数量至大化。总的来说，作者展示了在固态系统中控制核环境的重要性，实现了工业级尺度材料中的单光子发射器与核寄存器的连接。
初始化、控制和纠缠强耦合核自旋，详细内容请参考原文[1]
该工作中对于单光子的观测，作者使用了Montana Instruments生产的S100型光学恒温器。实验中采用了数值孔径0.85的物镜与单模光纤耦合的超导纳米线单光子探测器。S100系统较大的样品空间为该实验提供了稳定的低温环境。S100型光学恒温器是为中等尺寸低温环境需求而专门设计的型号，相对于S50型恒温器可以容纳更多的光学组件和装置，可以实现较为复杂的光学实验方案。
Montana S100型光学恒温器，可满足更复杂的实验方案，可集成物镜
参考文献：
[1]. Alexandre Bourassa et al, Entanglement and control of single nuclear spins in isotopically engineered silicon carbide, Nature Materials 19, 1319–1325(2020)
相关设备：
超精细多功能无液氦低温光学恒温器：https://www.instrument.com.cn/netshow/C122418.htm
文献贡献者
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