카르벤 분자 큐비트에 대한 광학적으로 감지된 자기 공명

광학적 및 스핀 자유도를 갖춘 고체 상태 양자 시스템은 새로운 양자 기술에서 널리 사용되고 있습니다. 최근에는 분자 큐비트가 고체 상태 시스템에서 조정하기 어려운 잘 확립된 점 결함에 대한 매력적인 대안으로 떠올랐습니다. 본 연구에서는 두 개의 비대칭 전자가 근접하여 존재하는 순수 유기 큐비트로서의 바닥 상태 삼중 카르벤을 공개합니다. 이는 고속 사진 활성화를 통해 결정 매트릭스에서 높은 공간 정확도로 생성될 수 있습니다. 또한 최첨단 다중 참조 양자 화학 계산이 이들의 기본 스핀 특성에 대한 통찰력을 제공하는 방법을 보여줍니다. 그 결과, 몇 가지 주요 자산이 초저온 조건에서 단일 고체 상태 큐비트 물질에서 실현되었습니다: 경량 원소(C, H, N, O)의 독점 사용, 포토리소그래픽 패터닝, 광학 스핀 선택 전이, GHz 범위에서의 큰 제로 필드 분할 등이 있으며, 이들이 결합되어 >40%의 주목할 만한 형광 대조와 5 K에서 T2 = 157(4) μs라는 기록적인 스핀 코히어런스 시간을 갖는 광학적으로 감지된 자기 공명을 위한 기초를 제공합니다.