摘要:金刚石中的色心在量子技术中被广泛探索为量子比特。然而,在设备异质结构中有效和高效地集成这些金刚石承载的量子比特方面仍然存在挑战。在这里,通过“智能切割”和同位素(12C)纯化过度生长合成了纳米级厚度的均匀金刚石膜。这些膜具有可调的厚度(显示为 50 至 250 纳米),是确定性可转移的,具有双边原子平坦表面(R q ≤ 0.3 纳米)和块状金刚石结晶度。色心是通过注入和原位过度生长掺入来合成的。在 110 纳米厚的膜内,单个锗空位(GeV − )中心在 5.4 K 下表现出稳定的光致发光,平均光学跃迁线宽低至 125 MHz。单个氮空位 (NV − ) 中心的室温自旋相干性显示 Ramsey 自旋失相时间 ( T 2 * ) 和 Hahn 回波时间 ( T 2 ) 分别长达 150 和 400 μ s。该平台可将承载相干色心的金刚石膜直接集成到量子技术中。关键词:金刚石、色心、量子信息科学、异质结构、量子传感
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