1 John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA 2 QuTech, Delft University of Technology, PO Box 5046, 2600 GA Delft, The Netherlands, EU a) E-mail: kkuruma@seas.harvard.edu b) E-mail: loncar@seas.harvard.edu Abstract The ability to固体中的控制声子是从量子信息处理到传感的各种量子应用的关键。通常,声子是噪声和破坏性的来源,因为它们可以与各种固态量子系统相互作用。为了减轻这种情况,量子系统通常在毫米的温度下运行,以减少热声子的数量。在这里,我们演示了一种依赖于状态的工程语音密度的替代方法,从光子带隙结构中汲取了灵感,这些启发已用于控制量子发射器的自发发射。我们使用完整的Phononic带隙设计和制造钻石音调晶体,跨越50-70 gigahertz,量身定制,以抑制带有热浴的谐振声子的单个硅接收色中心的相互作用。在4开尔文时,我们证明了与大块相比,颜色中心的彩色中心的轨道弛豫率降低了18倍。此外,我们证明了声音带隙可以有效抑制高达20 kelvin的声子彩色中心相互作用。除了在较高温度下实现量子记忆的操作外,设计Qubit-Phonon相互作用的能力还可以使量子科学和技术的新功能能够使用,在该功能中,将声子用作量子信息的载体。工程量子系统与声子/振动的相互作用是广泛学科的重要任务,包括量子信息1-3,光电4,计量学5,能量收获6和传感7,8。相干的声子可以作为量子信息的载体9,10发挥重要作用,而热声子也会在单个量子水平下对许多量子系统的相干性质产生负面影响,并最终限制量子设备的连贯性11,12。解决此问题的最常见方法是在降低的温度下(通常在Milli-Kelvin范围内),以减少9,13,14的热声子的种群。但是,这种方法需要复杂且昂贵的低温系统,并且不会减轻
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