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硅在半导体技术中的蓬勃发展与控制其晶格缺陷密度的能力密切相关 [1]。在 20 世纪上半叶，点缺陷被视为对晶体质量的危害 [2]，如今它已成为调节这种半导体电学性质的重要工具，从而推动了硅工业的蓬勃发展 [1]。进入 21 世纪，硅制造和注入工艺的进步引发了根本性变革，使人们能够在单个层面上控制这些缺陷 [3]。这种范式转变将硅带入了量子时代，如今单个掺杂剂被用作可靠的量子比特来编码和处理量子信息 [4]。这些单个量子比特可以通过全电方式有效控制和检测 [4]，但其缺点是要么与光耦合较弱 [5]，要么发射中红外波段的辐射 [6]，不适合光纤传播。为了分离具有光学接口的物质量子比特，从而实现量子信息的长距离交换，同时又能从先进的硅集成光子学中获益 [7]，一种策略是研究在近红外电信波段具有光学活性的硅缺陷 [8, 9]。
硅中近红外单光子发射器的广泛多样性
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