Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Guo Guangcan da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), junto com o Prof. Adam Gali do Wigner Research Center for Physics, realizou um controle coerente robusto de qubits de spin de estado sólido usando excitação anti-Strokes (AS), ampliando os limites do processamento de informações quânticas e sensoriamento quântico. Este estudo foi publicado em Nature Communications .

Os qubits de rotação do centro de cor de estado sólido desempenham um papel importante na computação quântica, redes quânticas e detecção quântica de alta sensibilidade. Considerado como a base da aplicação da tecnologia quântica, A tecnologia de ressonância magnética detectada opticamente (ODMR) oferece uma abordagem de leitura para detectar o estado de spin. A detecção de ODMR convencional de estados de spin de estado sólido é quase toda sob excitação de Strokes, o que requer que o laser de excitação tenha mais energia do que os fótons emitidos.

Para estender o escopo das tecnologias quânticas de estado sólido, os pesquisadores perceberam pela primeira vez que o AS excitou a detecção de ODMR de rotação de defeito de vacância de silício em carboneto de silício (SiC), onde a energia do laser excitante é menor do que a dos fótons de emissão.

Ao investigar a dependência da potência do laser e da temperatura nos sinais ODMR excitados do AS, os pesquisadores provaram que a fotoluminescência (PL) AS foi induzida por processo de absorção de fóton único assistido por fônon, e foi aplicável a detecção de alta temperatura totalmente óptica.

Com base nisso, eles descobriram que AS e Strokes animado ODMR seguiram um comportamento semelhante diante da mudança de potência do laser, potência e temperatura de microondas (MW), enquanto o contraste do AS ODMR permaneceu aproximadamente três vezes maior do que o do Strokes.

Além disso, os pesquisadores perceberam a manipulação coerente de estados de spin de estado sólido em SiC sob excitação AS. Os resultados mostraram que o método de excitação AS aumentou o contraste do sinal em cerca de três vezes, permitindo as aplicações potenciais da abordagem de ODMR excitado por AS para processamento de informações quânticas e detecção quântica.

Este estudo melhora qualquer medição baseada em ODMR. Esta demonstração do AS pode ser usada em um desenvolvimento ainda imprevisto.