Ab initio Theorie des Stickstoff-​Vakanzenzentrums im Diamant

Zusammenfassung Das Stickstoff-​Vakanzenzentrum (NV) im Diamant ist ein Festkörperdefekt- Qubit mit günstiger Kohärenzzeit bis zur Raumtemperatur, das in mehreren quantenverbesserten Sensor- und Quantenkommunikationsanwendungen genutzt werden könnte und Potenzial in der quantenmechanischen Simulation und Berechnung hat. Die Quantenkontrolle hängt stark von den komplexen Details über die elektronische Struktur und die Zustände des NV-Zentrums, den radiativen und nicht-radiativen Raten zwischen diesen Zuständen sowie der Kopplung dieser Zustände an externe Spins, elektrische, magnetische und Spannungsfelder sowie Temperatur ab. Diese Übersicht zeigt, wie Berechnungen erster Prinzipien zum Verständnis der Eigenschaften des NV-Zentrums beigetragen haben und diskutiert kurz die zu lösenden Probleme in Richtung der vollständigen ab initio Beschreibung von Festkörperdefekt- Qubits.