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탄화규소 기반 양자장치 개발에서 중대 성과 달성
  • 등록일2021.07.14
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중국과학기술대학교 Guo Guangcan(郭光燦) 원사 연구팀의 Li Chuanfeng(李傳鋒), Xu Jinshi(許金時) 등은 세계 최초로 실온 조건에서 단일 탄화규소 이중공석(divacancy) 색중심 전자스핀의 하이콘트라이스트 판독 및 코히렌트 제어를 달성했다. 이는 다이아몬드의 질소 결손(NV) 색중심에 이어 실온에서 높은 스핀 판독 콘트라이스트와 높고 단일광자 발광휘도를 동시에 보유한 고체 색중심으로 탄화규소 기반 양자정보 개발의 중요한 성과다. 해당 연구 성과는 국제학술지 “National Science Review”에 온라인으로 게재되었다.

연구팀은 기존에 개발한 이온 주입 탄화규소 결함 색중심 제조 기술을 이용하여 이중공석 색중심 어레이를 제조했다. 또한 광검파 자기공명 기술을 이용하여 실온에서 단일 이중공석 색중심의 스핀 코히렌트 제어를 달성하였다. 그 중 한가지 이중공석 색중심의 스핀 판독 콘트라이스트가 30%에 달하고 단일광자 발광휘도가 초당 150k에 달할 수 있음을 발견했다. 이는 탄소규소 중 실리콘 공석 색중심보다 각각 한개 수량급 향상되었고 최초로 탄화규소 스핀 색중심이 상온에서 다이아몬드 NV 색중심에 필적하는 우수한 특성을 가짐을 보여주었다. 실온에서 전자 스핀의 코히렌트 시간은 23마이크로초에 달했다.

높은 판독 콘트라이스트와 높은 단일광자 발광휘도는 양자 정보의 다양한 응용에서 매우 중요하기 때문에 해당 성과는 탄화규소 기반 양자소자 개발의 새로운 방향을 제시할 전망이다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-07/13/content_471551.htm?div=-1